JP2017028075A - Intermediate structure for secondary battery and manufacturing method of secondary battery - Google Patents

Intermediate structure for secondary battery and manufacturing method of secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP2017028075A
JP2017028075A JP2015144556A JP2015144556A JP2017028075A JP 2017028075 A JP2017028075 A JP 2017028075A JP 2015144556 A JP2015144556 A JP 2015144556A JP 2015144556 A JP2015144556 A JP 2015144556A JP 2017028075 A JP2017028075 A JP 2017028075A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode layer
test
test structure
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015144556A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6502200B2 (en
Inventor
祐樹 佐藤
Yuki Sato
祐樹 佐藤
和之 津國
Kazuyuki Tsukuni
和之 津國
友和 齋藤
Tomokazu Saito
友和 齋藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micronics Japan Co Ltd
Original Assignee
Micronics Japan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2015144556A priority Critical patent/JP6502200B2/en
Application filed by Micronics Japan Co Ltd filed Critical Micronics Japan Co Ltd
Priority to PCT/JP2016/003027 priority patent/WO2017013836A1/en
Priority to KR1020187002150A priority patent/KR102037011B1/en
Priority to CN201680042963.5A priority patent/CN107851590A/en
Priority to EP16827404.1A priority patent/EP3327757A4/en
Priority to CA2992808A priority patent/CA2992808C/en
Priority to US15/745,652 priority patent/US10705151B2/en
Priority to TW105122602A priority patent/TWI596823B/en
Publication of JP2017028075A publication Critical patent/JP2017028075A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6502200B2 publication Critical patent/JP6502200B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20Light-sensitive devices
    • H01G9/2068Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387Determining ampere-hour charge capacity or SoC
    • G01R31/388Determining ampere-hour charge capacity or SoC involving voltage measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/3865Arrangements for measuring battery or accumulator variables related to manufacture, e.g. testing after manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285Testing apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M14/00Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
    • H01M14/005Photoelectrochemical storage cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/542Dye sensitized solar cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an intermediate structure for a secondary battery capable of appropriately evaluating characteristics of a layer and a method for manufacturing a secondary battery.SOLUTION: In the intermediate structure 100 for a secondary battery according to the present invention, a secondary battery 21 and a test structure 22 are provided on the same substrate 10. The secondary battery 21 and the test structure 22 each include a first electrode layer 1 and a second electrode layer 5. In the secondary battery 21 and the test structure 22, the first electrode layer 1 is formed as an integral pattern, and the second electrode layer 5 is separated between the secondary battery 21 and the test structure 22. In the secondary battery 21, a plurality of layers are laminated between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5. At least a metal oxide semiconductor layer and a charge layer 3 are included in the plurality of layers. In the test structure 22, a part of the plurality of layers is provided between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、繰り返し充放電可能な電池(本明細書においては二次電池ともいう)用中間構造体、及び二次電池の製造方法に関する。   The present invention relates to an intermediate structure for a battery (also referred to as a secondary battery in this specification) that can be repeatedly charged and discharged, and a method for manufacturing the secondary battery.

特許文献1、2には、全固体型の物理二次電池である量子電池が開示されている。特許文献1、2に開示された量子電池は、例えば、基板上に、第1電極、充電層、p型金属酸化物半導体層、及び第2電極が積層された構成を有している。充電層は、絶縁性物質で覆われた微粒状のn型金属酸化物半導体を光励起構造変化させることにより電子を捕獲可能にした層である。   Patent Documents 1 and 2 disclose quantum batteries that are all-solid physical secondary batteries. The quantum battery disclosed in Patent Documents 1 and 2 has a configuration in which, for example, a first electrode, a charge layer, a p-type metal oxide semiconductor layer, and a second electrode are stacked on a substrate. The charge layer is a layer in which electrons can be captured by changing the photoexcitation structure of a fine-grained n-type metal oxide semiconductor covered with an insulating material.

特許文献1,2では電池の電気的特性を測定している。特許文献1では、正電極又は負電極の少なくとも一方の外表面の測定箇所に電極用プローブを接触させて、電気的特性値を測定している。例えば、電極用プローブに電圧源と電流源とを択一的に接続できるようにしておくとともに電圧計を接続する。そして、充放電時や満充電時の電圧計の測定電圧、充放電時間等に基づいて、充放電特性等を評価する。このようにすることで、電池の良否判定や異常箇所の特定を行っている。   In Patent Documents 1 and 2, the electrical characteristics of the battery are measured. In Patent Document 1, an electrode probe is brought into contact with a measurement location on the outer surface of at least one of a positive electrode and a negative electrode, and an electrical characteristic value is measured. For example, a voltage source and a current source are selectively connected to the electrode probe and a voltmeter is connected. And charging / discharging characteristics etc. are evaluated based on the measured voltage of the voltmeter at the time of charging / discharging or a full charge, charging / discharging time, etc. By doing in this way, the quality determination of a battery and specification of an abnormal location are performed.

特許文献2の評価装置は、製作途中の量子電池の充電層に半導体プローブを接触させることで、電池の充電層の特性を評価している。具体的には、量子電池と同様に金属酸化物半導体層と電極層とが積層された半導体プローブを用意している。そして、充電層が積層された時点での製作途中の量子電池に対して、充電層に半導体プローブを密着させている。これにより、製作途中の量子電池を、電池として動作可能な状態にすることができる。したがって、製作途中の量子電池の充電層の電気的特性を評価することができる。   The evaluation device of Patent Document 2 evaluates the characteristics of the charge layer of the battery by bringing a semiconductor probe into contact with the charge layer of the quantum battery being manufactured. Specifically, a semiconductor probe in which a metal oxide semiconductor layer and an electrode layer are stacked is prepared as in the quantum battery. And the semiconductor probe is stuck to the charge layer with respect to the quantum battery being manufactured at the time when the charge layer is laminated. Thereby, the quantum battery in the middle of manufacture can be made into the state which can operate | move as a battery. Therefore, it is possible to evaluate the electrical characteristics of the charge layer of the quantum battery being manufactured.

国際公開第2012/035149号International Publication No. 2012/035149 国際公開第2013/065094号International Publication No. 2013/065094 特開2009−105402号公報JP 2009-105402 A

このような量子電池において、電極層や金属酸化物半導体層、充電層等の各種機能層に対して種々の評価、測定を行うことが望まれている。例えば、各層の特性を評価することができれば、製造プロセスや各層の特性等を改善することができる。すなわち、製造された電池に問題が生じているときに、その原因となっている層や、問題を生じさせた製造工程を容易に特定することができるようになる。したがって、各層の特性の向上、又は品質を安定させることができる。これにより、電池の特性、及び生産性等の向上に資することができる。   In such a quantum battery, it is desired to perform various evaluations and measurements on various functional layers such as an electrode layer, a metal oxide semiconductor layer, and a charging layer. For example, if the characteristics of each layer can be evaluated, the manufacturing process, the characteristics of each layer, and the like can be improved. That is, when a problem occurs in the manufactured battery, it becomes possible to easily identify the layer that causes the problem and the manufacturing process that caused the problem. Therefore, the characteristics of each layer can be improved or the quality can be stabilized. Thereby, it can contribute to the improvement of the characteristic of a battery, productivity, etc.

しかしながら、特許文献1に記載されている評価方法は、完成した電池に対しての電気的特性を測定している。このため、問題となっている機能層や製造工程を正確に特定するのが難しい場合がある。また、原因を特定のために電池を破壊して分析することが必要になる可能性もある。特許文献2に記載されている評価方法は、電池の製作途中に充電層や電極層等を評価することができるが、その後の製造工程の影響でそれら層に問題が生じるような場合には対応が困難である。   However, the evaluation method described in Patent Document 1 measures the electrical characteristics of a completed battery. For this reason, it may be difficult to accurately identify the functional layer or manufacturing process in question. It may also be necessary to break down and analyze the battery to identify the cause. The evaluation method described in Patent Document 2 can evaluate the charge layer, the electrode layer, etc. during the production of the battery, but it can be used in the case where problems occur in those layers due to the influence of the subsequent manufacturing process. Is difficult.

ところで、特許文献3には、二次電池ではないが太陽電池のプロセス診断ビヒクル(PDV)が開示されている。特許文献3では、ガラス基板上にTCO膜、シリコン吸収層、及び後側接触層(導電層)を積層する。その後、これら層を除去した溝(分離溝)を設けてPVセルと同一基板上に診断装置を形成している。   By the way, Patent Document 3 discloses a process diagnostic vehicle (PDV) for a solar cell that is not a secondary battery. In Patent Document 3, a TCO film, a silicon absorption layer, and a rear contact layer (conductive layer) are stacked on a glass substrate. Thereafter, a groove (separation groove) from which these layers have been removed is provided to form a diagnostic device on the same substrate as the PV cell.

そして、この診断装置は、後側接触層上の2点間に電圧源と電圧測定装置を接続して後側接触層の電気抵抗を測定できるように構成されている。また、後側接触層とTCO膜との接触領域を設けてTCO膜の電気抵抗を測定できるように構成した診断装置や、TCO−Si界面部分を設けてTCO−Si界面の電気抵抗を測定できるように構成した診断装置も示されている。   And this diagnostic apparatus is comprised so that the electrical resistance of a back side contact layer can be measured by connecting a voltage source and a voltage measuring device between two points on a back side contact layer. In addition, a diagnostic device configured to measure the electric resistance of the TCO film by providing a contact region between the rear contact layer and the TCO film, or an electric resistance of the TCO-Si interface can be measured by providing a TCO-Si interface portion. A diagnostic apparatus configured as described above is also shown.

しかしながら、上記特許文献3の方法では、後側接触層表面上の2点間の電圧降下を測定して抵抗を測定している。このため、この2点間をつなぐ測定用経路を診断装置に形成するための加工(溝形成やその後の積層工程)が必要となる。しかしながら、その加工は太陽電池部分に対しては行われない加工であり、診断装置の測定結果が太陽電池部分の層特性を必ずしも反映していないという問題点がある。   However, in the method of Patent Document 3, the resistance is measured by measuring the voltage drop between two points on the surface of the rear contact layer. For this reason, processing (groove formation and subsequent laminating process) for forming a measurement path connecting the two points in the diagnostic device is required. However, the processing is not performed on the solar cell portion, and there is a problem that the measurement result of the diagnostic device does not necessarily reflect the layer characteristics of the solar cell portion.

例えば、診断装置に形成されたTCO膜と後側接触層との接触領域自体が測定経路の測定結果に影響を与える場合がある。また、診断装置の経路上に新たな形成されたTCO−Si界面は、電池部分のその界面とは構造的にも異なっており、また加工自体の影響も受けることから、診断装置の測定結果が太陽電池のTCO−Si界面の特性値を反映しているとは必ずしも言えない。   For example, the contact area itself between the TCO film formed on the diagnostic apparatus and the rear contact layer may affect the measurement result of the measurement path. In addition, the newly formed TCO-Si interface on the path of the diagnostic device is structurally different from the interface of the battery part, and is also affected by the processing itself. It cannot be said that the characteristic value of the TCO-Si interface of the solar cell is reflected.

量子電池では、特許文献2に示されるように、第1電極と第2電極との間に、充電層や1つまたは複数の金属酸化物半導体層が積層形成されている。また、充電層と金属酸化物半導体層とではその形成方法も大きく異なっている。したがって、いずれの層に不具合があるかを判別することができれば、製造プロセスを適切に改善することができる。半導体層、及び充電層を適切に診断することができれば、生産性の向上に資することができる。   In a quantum battery, as shown in Patent Document 2, a charge layer and one or more metal oxide semiconductor layers are stacked between a first electrode and a second electrode. In addition, the formation method is greatly different between the charge layer and the metal oxide semiconductor layer. Therefore, if it can be determined which layer has a defect, the manufacturing process can be improved appropriately. If the semiconductor layer and the charge layer can be properly diagnosed, it can contribute to the improvement of productivity.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、適切に診断することができる二次電池用中間構造体、及び二次電池の製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of said subject, and it aims at providing the intermediate structure for secondary batteries which can be diagnosed appropriately, and the manufacturing method of a secondary battery.

本発明の一態様に係る二次電池用中間構造体は、同一基材上に1つ以上の二次電池と1つ以上のテスト構造体とが設けられた二次電池用中間構造体であって、前記二次電池及び前記テスト構造体は、第1電極層と第2電極層とをそれぞれ備え、前記二次電池と前記テスト構造体とで、前記第1電極層は一体的なパターンとして形成されており、前記第2電極層は、前記二次電池と前記テスト構造体との間で分離しており、前記二次電池では、前記第1電極層と前記第2電極層との間に、複数の層が積層されており、前記複数の層には、少なくとも金属酸化物半導体層と充電層とが含まれており、前記テスト構造体では、前記第1電極層と前記第2電極層との間に、前記複数の層のうちの一部の層が設けられている、ものである。これにより、各層の診断をより正確に行うことができる。   An intermediate structure for a secondary battery according to one embodiment of the present invention is an intermediate structure for a secondary battery in which one or more secondary batteries and one or more test structures are provided on the same substrate. The secondary battery and the test structure each include a first electrode layer and a second electrode layer, and the secondary electrode and the test structure include the first electrode layer as an integral pattern. And the second electrode layer is separated between the secondary battery and the test structure, and in the secondary battery, between the first electrode layer and the second electrode layer. A plurality of layers, wherein the plurality of layers include at least a metal oxide semiconductor layer and a charge layer. In the test structure, the first electrode layer and the second electrode A part of the plurality of layers is provided between the layers. Thereby, each layer can be diagnosed more accurately.

上記の二次電池用中間構造体において、前記テスト構造体が複数設けられ、複数の前記テスト構造体の間で、前記第2電極層が分離していていてもよい。   In the intermediate structure for a secondary battery, a plurality of the test structures may be provided, and the second electrode layer may be separated between the plurality of test structures.

上記の二次電池用中間構造体において、複数の前記テスト構造体には、前記第1電極層と第2電極層との間に前記充電層が設けられていないテスト構造体が含まれていてもよい。このようにすることで、充電層の特性を適切に評価することができる。   In the intermediate structure for a secondary battery, the plurality of test structures include a test structure in which the charging layer is not provided between the first electrode layer and the second electrode layer. Also good. By doing in this way, the characteristic of a charge layer can be evaluated appropriately.

上記の二次電池用中間構造体において、複数の前記テスト構造体には、前記第1電極層と第2電極層との間の前記充電層が前記第1電極層、及び前記第2電極層の少なくとも一方と接触しているテスト構造体が含まれていてもよい。   In the intermediate structure for a secondary battery, the plurality of test structures include a charge layer between the first electrode layer and the second electrode layer, the first electrode layer and the second electrode layer. A test structure that is in contact with at least one of the two may be included.

上記の二次電池用中間構造体において、複数の前記テスト構造体の第2電極層は、平面視形状が同じであってもよい。   In the intermediate structure for a secondary battery, the second electrode layers of the plurality of test structures may have the same planar view shape.

上記の二次電池用中間構造体において、複数の前記テスト構造体は、一つの二次電池に対して複数隣接して設けられていてもよい。   In the above intermediate structure for a secondary battery, a plurality of the test structures may be provided adjacent to a single secondary battery.

上記の二次電池用中間構造体において、前記複数のテスト構造体には、前記第1電極層と第2電極層との間に配置されている層構成が互いに異なっているテスト構造体が含まれていてもよい。これにより、複数の層の特性を適切に診断することができる。   In the above intermediate structure for a secondary battery, the plurality of test structures include test structures having different layer configurations disposed between the first electrode layer and the second electrode layer. It may be. Thereby, the characteristic of a some layer can be diagnosed appropriately.

上記の二次電池用中間構造体において、前記二次電池は、前記第1電極層と第2電極層との間に積層された層構成が、前記金属酸化物半導体層、及び前記充電層の2層構成となっており、前記複数のテスト構造体には、前記第1電極層と第2電極層との間に、前記充電層が配置されたテスト構造体と、前記第1電極層と第2電極層との間に、前記金属酸化物半導体層が配置されたテスト構造体と、が含まれていてもよい。   In the above intermediate structure for a secondary battery, the secondary battery has a layer configuration laminated between the first electrode layer and the second electrode layer, the metal oxide semiconductor layer, and the charging layer. The plurality of test structures include a test structure in which the charging layer is disposed between the first electrode layer and the second electrode layer, and the first electrode layer. A test structure in which the metal oxide semiconductor layer is disposed may be included between the second electrode layer and the second electrode layer.

上記の二次電池用中間構造体において、前記金属酸化物半導体層には、互いに異なる第1金属酸化物半導体層、及び、第2金属酸化物半導体層が含まれており、前記二次電池には、前記第1電極層と第2電極層との間に、前記第1金属酸化物半導体層、前記充電層、及び前記第2金属酸化物半導体層が配置され、複数の前記テスト構造体には、前記第1電極層と第2電極層との間に、前記第1金属酸化物半導体層、及び前記充電層が配置されたテスト構造体と、前記第1電極層と第2電極層との間に、前記充電層、及び前記第2金属酸化物半導体層が配置されたテスト構造体と、前記第1電極層と第2電極層との間に、前記充電層が配置されたテスト構造体と、前記第1電極層と第2電極層との間に、前記第1金属酸化物半導体層、及び前記第2金属酸化物半導体層が配置されたテスト構造体と、前記第1電極層と第2電極層との間に、前記第1金属酸化物半導体層が配置されたテスト構造体と、前記第1電極層と第2電極層の間に、前記第2金属酸化物半導体層が配置されたテスト構造体と、が含まれていてもよい。   In the intermediate structure for a secondary battery, the metal oxide semiconductor layer includes a first metal oxide semiconductor layer and a second metal oxide semiconductor layer that are different from each other. The first metal oxide semiconductor layer, the charging layer, and the second metal oxide semiconductor layer are disposed between the first electrode layer and the second electrode layer, and a plurality of the test structures are provided on the test structure. A test structure in which the first metal oxide semiconductor layer and the charging layer are disposed between the first electrode layer and the second electrode layer, and the first electrode layer and the second electrode layer, A test structure in which the charge layer and the second metal oxide semiconductor layer are disposed between the test layer, and a test structure in which the charge layer is disposed between the first electrode layer and the second electrode layer. Body, and between the first electrode layer and the second electrode layer, the first metal oxide semiconductor layer, and the A test structure in which a two metal oxide semiconductor layer is disposed; a test structure in which the first metal oxide semiconductor layer is disposed between the first electrode layer and the second electrode layer; A test structure in which the second metal oxide semiconductor layer is disposed between the electrode layer and the second electrode layer may be included.

上記の二次電池用中間構造体において、前記二次電池、及び前記テスト構造体が前記基材の両面に設けられていてもよい。   In the above intermediate structure for a secondary battery, the secondary battery and the test structure may be provided on both surfaces of the base material.

上記の二次電池用中間構造体において、前記テスト構造体には、前記第1電極層と第2電極層との間に、前記二次電池の前記第1電極層と前記第2電極層との間に積層されている層構成と同じ層構成が形成されたテスト構造体がさらに含まれていてもよい。これにより、電池の性能をより適切に評価することができる。   In the intermediate structure for a secondary battery, the test structure includes the first electrode layer and the second electrode layer of the secondary battery between the first electrode layer and the second electrode layer. A test structure in which the same layer structure as the layer structure stacked between the layers is formed may be further included. Thereby, the performance of a battery can be evaluated more appropriately.

上記の二次電池用中間構造体において、前記基材は、導電性を有し、前記第1電極層を兼ねていてもよい。   In the above intermediate structure for a secondary battery, the base material may have conductivity and may also serve as the first electrode layer.

本発明の一態様に係る二次電池の製造方法は、上記の二次電池用中間構造体を用意する工程と、前記テスト構造体の電気的特性を測定する工程と、を備えたものである。これにより、層の特性を適切に診断することができる。   A method for manufacturing a secondary battery according to an aspect of the present invention includes a step of preparing the intermediate structure for a secondary battery and a step of measuring electrical characteristics of the test structure. . Thereby, the characteristic of a layer can be diagnosed appropriately.

上記の製造方法において、前記二次電池用中間構造体に設けられた二次電池の性能を評価する工程をさらに備え、前記二次電池の性能が所定の基準を満たさない場合に、前記テスト構造体の電気的特性を測定する工程を行ってもよい。   In the above manufacturing method, the test structure further includes a step of evaluating the performance of the secondary battery provided in the intermediate structure for secondary battery, and the test structure when the performance of the secondary battery does not satisfy a predetermined standard. You may perform the process of measuring the electrical property of a body.

上記の製造方法において、前記二次電池の性能が所定の基準を満たす場合に、前記二次電池から前記テスト構造体を分離する工程をさらに備えていてもよい。これにより、高性能の電池を高い生産性で製造することができる。


第1電極層、第1導電型半導体層と、充電層と、第2導電型半導体層と、第2電極層とが積層された二次電池と、前記第1電極層及び第2電極層との間に、前記第1導電型半導体層、前記充電層、及び前記第2導電型半導体層の3層のうち1層又は2層が設けられているテスト構造体と、を備えたものである。このようにすることで、層の特性を適切に診断することができる。
The manufacturing method may further include a step of separating the test structure from the secondary battery when the performance of the secondary battery satisfies a predetermined standard. Thereby, a high-performance battery can be manufactured with high productivity.


A secondary battery in which a first electrode layer, a first conductive semiconductor layer, a charge layer, a second conductive semiconductor layer, and a second electrode layer are stacked; and the first electrode layer and the second electrode layer, And a test structure in which one or two of the three layers of the first conductive type semiconductor layer, the charging layer, and the second conductive type semiconductor layer are provided. . By doing in this way, the characteristic of a layer can be diagnosed appropriately.

上記の二次電池用中間構造体において、前記テスト構造体には、前記充電層が設けられていなくてもよい。この構成により、第1導電型半導体層、及び第2導電型半導体層の測定を適切に診断することができる。あるいは、前記テスト構造体において、前記充電層が前記第1電極層、及び前記第2電極層の少なくとも一方と接触していてもよい。このようにすることで、充電層の特性を適切に評価することができる。   In the above intermediate structure for a secondary battery, the test structure may not be provided with the charging layer. With this configuration, it is possible to appropriately diagnose the measurement of the first conductive type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer. Alternatively, in the test structure, the charging layer may be in contact with at least one of the first electrode layer and the second electrode layer. By doing in this way, the characteristic of a charge layer can be evaluated appropriately.

上記の二次電池用中間構造体において、前記テスト構造体が複数設けられ、前記複数のテスト構造体は、前記第1電極層及び第2電極層の間に配置された層構成が異なっていてもよい。   In the intermediate structure for a secondary battery, a plurality of the test structures are provided, and the plurality of test structures are different in a layer configuration disposed between the first electrode layer and the second electrode layer. Also good.

上記の二次電池用中間構造体において、前記テスト構造体には、前記第1電極層及び第2電極層の間に、前記第1導電型半導体層、及び前記充電層が配置された第1テスト構造体と、前記第1電極層及び第2電極層の間に、前記充電層、及び前記第2導電型半導体層が配置された第2テスト構造体と、前記第1電極層及び第2電極層の間に、前記充電層が配置された第3テスト構造体と、前記第1電極層及び第2電極層の間に、前記第1導電型半導体層、及び前記第2導電型半導体層が配置された第4テスト構造体と、前記第1電極層及び第2電極層の間に、前記第1導電型半導体層が配置された第5テスト構造体と、前記第1電極層及び第2電極層の間に、前記第2導電型半導体層が配置された第6テスト構造体と、が設けられていてもよい。   In the intermediate structure for a secondary battery, the test structure may include a first conductive semiconductor layer and a charging layer disposed between the first electrode layer and the second electrode layer. A test structure, a second test structure in which the charging layer and the second conductive semiconductor layer are disposed between the first electrode layer and the second electrode layer, and the first electrode layer and the second electrode layer. A third test structure in which the charging layer is disposed between the electrode layers; and the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer between the first electrode layer and the second electrode layer. , A fifth test structure in which the first conductive semiconductor layer is disposed between the first electrode layer and the second electrode layer, and the first electrode layer and the first electrode layer. And a sixth test structure in which the second conductivity type semiconductor layer is disposed between the two electrode layers. .

上記の二次電池用中間構造体において、前記二次電池、及び前記テスト構造体が基材の両面に設けられていてもよい。これにより、両面に電池が形成された二次電池に対して、両面を診断することができる。   In the intermediate structure for a secondary battery, the secondary battery and the test structure may be provided on both surfaces of the base material. Thereby, both sides can be diagnosed with respect to the secondary battery in which the battery is formed on both sides.

本発明の一態様に係る二次電池の製造方法は、上記の二次電池用中間構造体を用意する工程と、前記テスト構造体の電気的特性を測定する工程とを備えたものである。   The manufacturing method of the secondary battery which concerns on 1 aspect of this invention comprises the process of preparing said intermediate structure for secondary batteries, and the process of measuring the electrical property of the said test structure.

上記の製造方法において、前記二次電池用中間構造体に設けられた二次電池の性能を評価する工程をさらに備え、前記二次電池の性能が所定の基準を満たさない場合に、前記テスト構造体の電気的特性を測定するようにしてもよい。これにより、異常発生時に、プロセス不具合の有無を判定することができる。   In the above manufacturing method, the test structure further includes a step of evaluating the performance of the secondary battery provided in the intermediate structure for secondary battery, and the test structure when the performance of the secondary battery does not satisfy a predetermined standard. You may make it measure the electrical property of a body. Thereby, the presence or absence of a process failure can be determined when an abnormality occurs.

上記の製造方法において、前記二次電池の性能が所定の基準を満たす場合に、前記二次電池から前記テスト構造体を切り離す工程をさらに備えていてもよい。   The manufacturing method may further include a step of separating the test structure from the secondary battery when the performance of the secondary battery satisfies a predetermined standard.

適切に診断することができる二次電池用中間構造体、及び二次電池の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an intermediate structure for a secondary battery that can be appropriately diagnosed, and a method for manufacturing the secondary battery.

量子電池の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a quantum battery. 中間構造体の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of an intermediate structure. 実施形態1に係る中間構造体の構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an intermediate structure according to Embodiment 1. FIG. 電池の製造工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing process of a battery. P型半導体層のI−V曲線を示す図である。It is a figure which shows the IV curve of a P-type semiconductor layer. 実施形態2に係る中間構造体の構成を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an intermediate structure according to Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る中間構造体の構成を示す断面図である。10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an intermediate structure according to Embodiment 3. FIG. 実施形態4に係る中間構造体の構成を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view illustrating a configuration of an intermediate structure according to a fourth embodiment. 実施形態4に係る中間構造体の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an intermediate structure according to a fourth embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description shows preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. In the following description, the same reference numerals indicate substantially the same contents.

量子電池の構成.
以下に説明する各実施形態の電池は、量子電池の技術を適用したものである。そこで、各実施形態の説明に先立ち、量子電池について簡単に説明する。量子電池は、絶縁性物質で覆われた金属酸化物半導体の光励起構造変化を利用して、電子を捕獲することを可能にする動作原理に基づく繰り返し充放電可能な電池(二次電池)である。
Configuration of quantum battery.
The battery of each embodiment described below applies a quantum battery technology. Therefore, prior to the description of each embodiment, the quantum battery will be briefly described. A quantum battery is a battery (secondary battery) that can be repeatedly charged and discharged based on an operating principle that makes it possible to capture electrons by utilizing a photoexcitation structure change of a metal oxide semiconductor covered with an insulating material. .

量子電池は、全固体型の物理二次電池であり、単独で電池として機能する。量子電池の構成の一例は、図1に表される。図1は、本発明を適用する量子電池の断面構造を示す図である。なお、図1では、正極端子及び負極端子等の端子部材、外装部材や被覆部材などの実装部材を省略して図示している。   A quantum battery is an all-solid-state physical secondary battery, and functions alone as a battery. An example of the configuration of the quantum battery is shown in FIG. FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a quantum battery to which the present invention is applied. In FIG. 1, terminal members such as a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, and mounting members such as an exterior member and a covering member are omitted.

電池21は、基材10上に、第1電極層1、N型半導体層2、充電層3、P型半導体層4、及び第2電極層5が積層された構成を備えている。したがって、第1電極層1と第2電極層5との間に充電電圧(又は充電電力)が印加されると、充電動作が行われ、第1電極層1と第2電極層5との間に負荷が接続されると放電動作が行われる。充電層3は、充電動作で電子を蓄積(捕獲)し、放電動作で蓄積した電子を放出し、充放電がなされていない状態で電子を保持(蓄電)している層である。充電層3は、光励起構造変化技術が適用されて形成されている。   The battery 21 has a configuration in which a first electrode layer 1, an N-type semiconductor layer 2, a charging layer 3, a P-type semiconductor layer 4, and a second electrode layer 5 are stacked on a base material 10. Therefore, when a charging voltage (or charging power) is applied between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5, a charging operation is performed, and between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5. When a load is connected to, a discharging operation is performed. The charge layer 3 is a layer that accumulates (captures) electrons by a charge operation, releases the electrons accumulated by a discharge operation, and retains (accumulates) electrons in a state where no charge / discharge is performed. The charge layer 3 is formed by applying a photoexcitation structure change technique.

ここで、光励起構造変化は、例えば、国際公開WO/2008/053561に記載されている。所定値以上のバンドギャップを持つ半導体であって金属酸化物半導体が絶縁被覆された状態で有効な励起エネルギーを与えられると、バンドギャップ内に電子不在のエネルギー順位が多数発生する。量子電池は、これらのエネルギー順位に電子を捕獲させることで充電し、捕獲した電子を放出させることで放電するものである。   Here, the photoexcitation structure change is described in, for example, International Publication WO / 2008/053561. When effective excitation energy is applied in a state where the semiconductor has a band gap greater than or equal to a predetermined value and the metal oxide semiconductor is covered with an insulating coating, a number of energy orders without electrons are generated in the band gap. A quantum battery is charged by capturing electrons at these energy levels, and discharged by releasing the captured electrons.

充電層3は、絶縁被覆されたn型金属酸化物半導体の微粒子が充填され、そのn型金属酸化物半導体が紫外線照射によって光励起構造変化を起し、電子を蓄えることができるように変化したものである。充電層3は、絶縁被覆されたn型金属酸化物半導体の微粒子を多数含んでいる。充電層3で使用可能なn型金属酸化物半導体材料としては、二酸化チタン、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)が好適であり、二酸化チタンと酸化スズと酸化亜鉛を組み合わせた材料としてもよい。そして、充電層3中のn型金属酸化物半導体は、例えばシリコーン等の絶縁性被膜で覆われている。 The charging layer 3 is filled with insulating-coated n-type metal oxide semiconductor fine particles, and the n-type metal oxide semiconductor is changed so that it can undergo photoexcitation structural change by ultraviolet irradiation and store electrons. It is. The charging layer 3 contains a large number of fine particles of n-type metal oxide semiconductor that are coated with insulation. As the n-type metal oxide semiconductor material that can be used in the charging layer 3, titanium dioxide, tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide (ZnO) are suitable, and as a material that combines titanium dioxide, tin oxide, and zinc oxide. Also good. The n-type metal oxide semiconductor in the charging layer 3 is covered with an insulating film such as silicone.

基材10は、絶縁性の物質でも導電性の物質でもよく、例えば、ガラス基板や高分子フィルムの樹脂シート、あるいは金属箔シートが使用可能である。本実施の形態1では、基材10として、絶縁性基板を用いている。基材10として導電性物質を用いる場合、基材10を第1電極層1として用いることも可能である。すなわち、導電性の基材10が第1電極層1として機能する。基材10は、平板状やシート状をなしている。その平面視形状は、後述する電池形成領域とテスト構造体領域とを形成することができれば特に限定されないが、例えば、矩形や長尺帯状等の形状にすることができる。   The base material 10 may be an insulating material or a conductive material. For example, a glass substrate, a polymer film resin sheet, or a metal foil sheet can be used. In the first embodiment, an insulating substrate is used as the base material 10. When a conductive material is used as the base material 10, the base material 10 can be used as the first electrode layer 1. That is, the conductive substrate 10 functions as the first electrode layer 1. The substrate 10 has a flat plate shape or a sheet shape. The shape in plan view is not particularly limited as long as a battery formation region and a test structure region, which will be described later, can be formed. For example, the shape in a plan view can be a rectangular shape or a long belt shape.

本実施の形態では、第1電極層1は負極であり、第2電極層5は正極である。第1電極層1と第2電極層5は、導電膜で形成されていればよく、例えば金属材料として、アルミニウムAlを含む銀Ag合金膜等で形成することができる。あるいは、第1電極層1、及び第2電極層5は、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜であってもよい。導電膜の形成方法としては、スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着、化学蒸着等の気相成膜法を挙げることができる。また、第1電極層1と第2電極層5は、電解メッキ法、無電解メッキ法等により形成することができる。メッキに使用される金属としては、一般に銅、銅合金、ニッケル、アルミニウム、銀、金、亜鉛又はスズ等を使用することが可能である。なお、上記したように、基材10として導電性物質を用いる場合、基材10が第1電極層1として機能するため、第1電極層1の成膜工程を省略することができる。   In the present embodiment, the first electrode layer 1 is a negative electrode, and the second electrode layer 5 is a positive electrode. The 1st electrode layer 1 and the 2nd electrode layer 5 should just be formed with the electrically conductive film, for example, can be formed with the silver Ag alloy film etc. which contain aluminum Al as a metal material. Alternatively, the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5 may be transparent conductive films such as ITO (Indium Tin Oxide). Examples of the method for forming the conductive film include vapor phase film forming methods such as sputtering, ion plating, electron beam evaporation, vacuum evaporation, and chemical vapor deposition. The first electrode layer 1 and the second electrode layer 5 can be formed by an electrolytic plating method, an electroless plating method, or the like. In general, copper, copper alloy, nickel, aluminum, silver, gold, zinc, tin or the like can be used as a metal used for plating. Note that, as described above, when a conductive material is used as the base material 10, the base material 10 functions as the first electrode layer 1, so that the film formation step of the first electrode layer 1 can be omitted.

N型半導体層2は、例えば、N型金属酸化物半導体層であり、二酸化チタン(TiO)、酸化スズ(SnO)又は酸化亜鉛(ZnO)を材料として用いることができる。 The N-type semiconductor layer 2 is, for example, an N-type metal oxide semiconductor layer, and titanium dioxide (TiO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), or zinc oxide (ZnO) can be used as a material.

N型半導体層2は、充電層3中のn型金属酸化物半導体の絶縁被覆が不十分な場合に、n型金属酸化物半導体が第1電極層1に直接接してしまい、再結合により電子がn型金属酸化物半導体に注入されてしまうことを防ぐために設けられている。図1に示したようにN型半導体層2は第1電極層1と充電層3との間に形成されている。N型半導体層2は省略することも可能である。   When the insulating coating of the n-type metal oxide semiconductor in the charge layer 3 is insufficient, the N-type semiconductor layer 2 is in direct contact with the first electrode layer 1 and recombines electrons. Is provided to prevent being injected into the n-type metal oxide semiconductor. As shown in FIG. 1, the N-type semiconductor layer 2 is formed between the first electrode layer 1 and the charging layer 3. The N-type semiconductor layer 2 can be omitted.

充電層3上に形成したP型半導体層4は、上部の第2電極層5からの電子の注入を防止するために設けられている。P型半導体層4の材料としては、酸化ニッケル(NiO)、銅アルミ酸化物(CuAlO)等のP型金属酸化物半導体が使用可能である。図1に示したように、P型半導体層4は、第2電極層5と充電層3との間に形成されている。 The P-type semiconductor layer 4 formed on the charging layer 3 is provided to prevent injection of electrons from the upper second electrode layer 5. As a material of the P-type semiconductor layer 4, a P-type metal oxide semiconductor such as nickel oxide (NiO) or copper aluminum oxide (CuAlO 2 ) can be used. As shown in FIG. 1, the P-type semiconductor layer 4 is formed between the second electrode layer 5 and the charging layer 3.

なお、上記の説明では、充電層3の下にN型半導体層2が配置され、上にP型半導体層4が配置されている構成としたが、N型半導体層2とP型半導体層4とは反対の構成になっていてもよい。すなわち、充電層3の上にN型半導体層2が配置され、下にP型半導体層4が配置されている構成であってもよい。また、N型半導体層2が省略されている場合は、充電層3の下にP型半導体層4が配置されている構成であってもよい。このような場合、第1電極層1が正極、第2電極層5が負極となる。すなわち、第1電極層1及び第2電極層5の間に、充電層3がN型半導体層2とP型半導体層4に挟まれている層構成、または、充電層3とp型半導体層4の層構成を有していれば、その積層順は問わない。換言すると、電池21は、第1電極層1と第2電極層5との間が、第1金属酸化物半導体層、充電層3、第2金属酸化物半導体層の順番で積層されている構成、または、充電層3、金属酸化物半導体層の順番で積層されている構成であればよい。   In the above description, the N-type semiconductor layer 2 is disposed below the charging layer 3 and the P-type semiconductor layer 4 is disposed thereon. However, the N-type semiconductor layer 2 and the P-type semiconductor layer 4 are disposed. It may be the opposite configuration. That is, the N-type semiconductor layer 2 may be disposed on the charging layer 3 and the P-type semiconductor layer 4 may be disposed below. Further, when the N-type semiconductor layer 2 is omitted, the P-type semiconductor layer 4 may be disposed under the charging layer 3. In such a case, the first electrode layer 1 is a positive electrode and the second electrode layer 5 is a negative electrode. That is, a layer configuration in which the charging layer 3 is sandwiched between the N-type semiconductor layer 2 and the P-type semiconductor layer 4 between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5, or the charging layer 3 and the p-type semiconductor layer. If it has the layer structure of 4, the stacking order will not be ask | required. In other words, the battery 21 is configured such that the first metal oxide semiconductor layer, the charging layer 3, and the second metal oxide semiconductor layer are stacked in this order between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5. Alternatively, any structure may be used as long as the charging layer 3 and the metal oxide semiconductor layer are stacked in this order.

実施の形態1.
以下、本実施の形態1にかかる量子電池の中間構造体の構成について説明する。なお、中間構造体とは、量子電池を製造するための構造体である。すなわち、中間構造体は、量子電池の製造過程の途中で製造される物である。例えば、中間構造体を加工(例えば、切断)することで、量子電池が得られる。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the structure of the intermediate structure of the quantum battery according to the first embodiment will be described. The intermediate structure is a structure for manufacturing a quantum battery. That is, the intermediate structure is manufactured in the course of the manufacturing process of the quantum battery. For example, a quantum battery is obtained by processing (for example, cutting) the intermediate structure.

図2は、中間構造体100の構成を示す平面図である。なお、図2において、矩形の基材10の端辺に沿った方向をX方向及びY方向とするXY直交座標系を示している。中間構造体100は、電池形成領域11とテスト構造体形成領域12とを備えている。基材10の上において、テスト構造体形成領域12は、電池形成領域11の外側に配置されている。図2において、4つの電池形成領域11が2×2のマトリクス状に配置されている。そして、テスト構造体形成領域12は、4つの電池形成領域11のそれぞれを囲むように配置されている。すなわち、テスト構造体形成領域12は、電池形成領域11と基材10の端縁との間や、隣接する電池形成領域11の間に配置されている。なお、テスト構造体形成領域12の位置については、これに限定されない。例えば、隣接する電池形成領域11の間のテスト構造体形成領域12を省略しても良いし、基材10の複数の端辺の一部と電池形成領域11の間にだけテスト構造体形成領域12を形成してもよい。   FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the intermediate structure 100. 2 shows an XY orthogonal coordinate system in which the direction along the edge of the rectangular base material 10 is the X direction and the Y direction. The intermediate structure 100 includes a battery formation region 11 and a test structure formation region 12. On the base material 10, the test structure forming region 12 is disposed outside the battery forming region 11. In FIG. 2, four battery formation regions 11 are arranged in a 2 × 2 matrix. The test structure forming region 12 is arranged so as to surround each of the four battery forming regions 11. That is, the test structure forming region 12 is disposed between the battery forming region 11 and the edge of the base material 10 or between the adjacent battery forming regions 11. The position of the test structure forming region 12 is not limited to this. For example, the test structure forming region 12 between the adjacent battery forming regions 11 may be omitted, or the test structure forming region is only between a part of the plurality of edges of the substrate 10 and the battery forming region 11. 12 may be formed.

電池形成領域11では、図1に示した電池21がそれぞれ形成されている。テスト構造体形成領域12には、複数のテスト構造体22が設けられている。複数のテスト構造体22は、X方向、及びY方向に沿って配列されている。ここでは、それぞれのテスト構造体22が矩形パターンとなっている。テスト構造体22は、電池21を構成する各層の特性を評価するために形成された積層構造体である。テスト構造体22は、電池21に比べて平面視で小さいサイズに形成されているおり、1つの電池に対して複数のテスト構造体22が隣接されるように配置されている。電池21の周辺には、複数のテスト構造体22が並んで配置されている。もちろん、基材10には、1つ以上のテスト構造体22と1つ以上の電池21とが形成されていてればよい。   In the battery formation region 11, the batteries 21 shown in FIG. 1 are formed. A plurality of test structures 22 are provided in the test structure formation region 12. The plurality of test structures 22 are arranged along the X direction and the Y direction. Here, each test structure 22 has a rectangular pattern. The test structure 22 is a laminated structure formed in order to evaluate the characteristics of each layer constituting the battery 21. The test structure 22 is formed in a size smaller than that of the battery 21 in a plan view, and is arranged so that a plurality of test structures 22 are adjacent to one battery. A plurality of test structures 22 are arranged side by side around the battery 21. Of course, it is sufficient that one or more test structures 22 and one or more batteries 21 are formed on the substrate 10.

図3に中間構造体100の断面構造を示す。図3に示すように、電池形成領域11には、電池21が形成されている。電池21は、基材10上に、第1電極層1、N型半導体層2、充電層3、P型半導体層4、及び第2電極層5が積層された構成を備えている。   FIG. 3 shows a cross-sectional structure of the intermediate structure 100. As shown in FIG. 3, a battery 21 is formed in the battery formation region 11. The battery 21 has a configuration in which a first electrode layer 1, an N-type semiconductor layer 2, a charging layer 3, a P-type semiconductor layer 4, and a second electrode layer 5 are stacked on a base material 10.

テスト構造体形成領域12には、複数のテスト構造体22a〜22hが形成されている。テスト構造体22a〜22hは、電池21と同様に第1電極層1と第2電極層5とを備えている。第1電極層1と第2電極層との間(以下、電極層間とする)に1つ又は複数の層が配置されている。そして、テスト構造体22a〜22hは、同層構成テスト構造体22g、22hと、欠層構成テスト構造体22a〜22fを有している。同層構成テスト構造体22g、22hでは、電極層間の構成が、電池21の電極層間の構成と同じ層構成となっている。欠層構成テスト構造体22a〜22fでは、電極層間の構成が、電池21の電極層間の構成と異なっている。図3では、同層構成テスト構造体については、電池21の層構成との分離状態が異なる2種類のテスト構造体をテスト構造体22g、テスト構造体22hとして示している。また、欠層構成テスト構造体については、層構成の異なる6種類のテスト構造体をテスト構造体22a〜テスト構造体22fとして示している。以下の説明において、層構成を特定しない場合は、テスト構造体22a〜テスト構造体22hをテスト構造体22と記載する。   In the test structure formation region 12, a plurality of test structures 22a to 22h are formed. The test structures 22 a to 22 h include the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5 in the same manner as the battery 21. One or more layers are disposed between the first electrode layer 1 and the second electrode layer (hereinafter referred to as electrode layers). The test structures 22a to 22h include the same layer configuration test structures 22g and 22h and the missing layer configuration test structures 22a to 22f. In the same layer configuration test structures 22 g and 22 h, the configuration between the electrode layers is the same as the configuration between the electrode layers of the battery 21. In the missing layer configuration test structures 22 a to 22 f, the configuration between the electrode layers is different from the configuration between the electrode layers of the battery 21. In FIG. 3, for the same layer configuration test structure, two types of test structures having different separation states from the layer configuration of the battery 21 are shown as a test structure 22g and a test structure 22h. As for the missing layer configuration test structure, six types of test structures having different layer configurations are shown as test structure 22a to test structure 22f. In the following description, when the layer configuration is not specified, the test structure 22a to the test structure 22h are described as the test structure 22.

テスト構造体22gとテスト構造体22hとは、電池21と同じ層構成である。したがって、テスト構造体22g、22hは、電池21と同様に量子電池として機能するが、それぞれの層が電池21のそれぞれの層と共通(連なるパターン)であるかどうか、分離されているかどうかという点で異なる。   The test structure 22g and the test structure 22h have the same layer configuration as the battery 21. Therefore, the test structures 22g and 22h function as a quantum battery similarly to the battery 21, but whether each layer is common (continuous pattern) with each layer of the battery 21 or whether they are separated. It is different.

テスト構造体22gは、第1電極層1、N型半導体層2、充電層3、及びP型半導体層4が電池21のそれらの層と分離されておらず、第2電極層5が分離したパターンとなっている。したがって、電池21とテスト構造体22gとで、第1電極層1が一体的なパターンとして形成されている。同様に、電池21とテスト構造体22gとでは、N型半導体層2、充電層3、P型半導体層4のそれぞれが一体的なパターンとして形成されている。換言すると、電池21とテスト構造体22gの第1電極層1、N型半導体層2、充電層3、P型半導体層4のそれぞれは連続したパターンとして形成されている。一方、電池21の第2電極層5とテスト構造体22gの第2電極層5とは分離したパターンとなっている。   In the test structure 22g, the first electrode layer 1, the N-type semiconductor layer 2, the charging layer 3, and the P-type semiconductor layer 4 are not separated from those layers of the battery 21, and the second electrode layer 5 is separated. It is a pattern. Therefore, the first electrode layer 1 is formed as an integral pattern by the battery 21 and the test structure 22g. Similarly, in the battery 21 and the test structure 22g, each of the N-type semiconductor layer 2, the charge layer 3, and the P-type semiconductor layer 4 is formed as an integral pattern. In other words, each of the battery 21, the first electrode layer 1, the N-type semiconductor layer 2, the charging layer 3, and the P-type semiconductor layer 4 of the test structure 22g is formed as a continuous pattern. On the other hand, the second electrode layer 5 of the battery 21 and the second electrode layer 5 of the test structure 22g have a separated pattern.

また、テスト構造体22hは、第1電極層1、及び充電層3が電池21のそれら層と分離されていない。テスト構造体22hと電池21とでは、N型半導体層2、P型半導体層4、及び第2電極層5が分離したパターンとなっている。したがって、電池21とテスト構造体22hとでは、第1電極層1が一体的なパターンとして形成されている。同様に、電池21とテスト構造体22hとでは、充電層3が一体的なパターンとして形成されている。換言すると、電池21とテスト構造体22hの第1電極層1、充電層3のそれぞれは連続したパターンとして形成されている。電池21の第2電極層5とテスト構造体22hの第2電極層5とは分離したパターンとなっている。同様に、電池21のP型半導体層4、N型半導体層2は、それぞれ、テスト構造体22hのP型半導体層4、N型半導体層2と分離したパターンとなっている。したがって、テスト構造体22hのN型半導体層2、P型半導体層4、及び第2電極層5のそれぞれは独立したパターンとなっている。   In the test structure 22 h, the first electrode layer 1 and the charge layer 3 are not separated from those layers of the battery 21. In the test structure 22h and the battery 21, the N-type semiconductor layer 2, the P-type semiconductor layer 4, and the second electrode layer 5 have a separated pattern. Therefore, in the battery 21 and the test structure 22h, the first electrode layer 1 is formed as an integral pattern. Similarly, in the battery 21 and the test structure 22h, the charging layer 3 is formed as an integral pattern. In other words, each of the battery 21 and the first electrode layer 1 and the charge layer 3 of the test structure 22h is formed as a continuous pattern. The second electrode layer 5 of the battery 21 and the second electrode layer 5 of the test structure 22h are separated from each other. Similarly, the P-type semiconductor layer 4 and the N-type semiconductor layer 2 of the battery 21 have patterns separated from the P-type semiconductor layer 4 and the N-type semiconductor layer 2 of the test structure 22h, respectively. Therefore, each of the N-type semiconductor layer 2, the P-type semiconductor layer 4, and the second electrode layer 5 of the test structure 22h has an independent pattern.

また、電池21、テスト構造体22h、テスト構造体22gとで、第1電極層1は連続した一体のパターンとして形成されている。電池21、テスト構造体22h、テスト構造体22gとで、充電層3は連続した一体のパターンとして形成されている。   Further, the first electrode layer 1 is formed as a continuous and integral pattern by the battery 21, the test structure 22h, and the test structure 22g. The battery 21, the test structure 22h, and the test structure 22g form the charging layer 3 as a continuous integral pattern.

テスト構造体22a〜22fは、電池21と同様に第1電極層1と第2電極層5を備えている。テスト構造体22a〜22fは欠層構成テスト構造体である。よって、テスト構造体22a〜22fの電極層間の層構成は、電池21の電極層間の層構成のうちの一部のみを有した層構成になっている。例えば、この実施の形態では電池21は電極層間に3つの機能層(N型半導体層2、充電層3、P型半導体層4)を備えている。したがって、テスト構造体22a〜22fは、それら3つの層のうちの1つ又は2つの層だけが設けられた層構成になっている。換言すると、テスト構造体22a〜22fは、それら3つの層のうちの1つ又は2つの層が欠けた層構成を有している。   The test structures 22 a to 22 f include the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5 in the same manner as the battery 21. The test structures 22a to 22f are missing layer structure test structures. Therefore, the layer structure between the electrode layers of the test structures 22 a to 22 f is a layer structure having only a part of the layer structure between the electrode layers of the battery 21. For example, in this embodiment, the battery 21 includes three functional layers (N-type semiconductor layer 2, charging layer 3, and P-type semiconductor layer 4) between electrode layers. Therefore, the test structures 22a to 22f have a layer configuration in which only one or two of the three layers are provided. In other words, the test structures 22a to 22f have a layer configuration in which one or two of the three layers are missing.

テスト構造体22aは、基材10の上に、第1電極層1、N型半導体層2、充電層3、及び第2電極層5が積層された4層構造となっている。すなわち、テスト構造体22aは、電池21からP型半導体層4が除かれた層構成となっている。N型半導体層2の下面が第1電極層1の上面と接触し、N型半導体層2の上面が充電層3と接している。充電層3の上面は第2電極層5の下面と接触している。第1電極層1および充電層3は、電池21のそれら層と共通している。   The test structure 22 a has a four-layer structure in which the first electrode layer 1, the N-type semiconductor layer 2, the charging layer 3, and the second electrode layer 5 are stacked on the base material 10. That is, the test structure 22a has a layer configuration in which the P-type semiconductor layer 4 is removed from the battery 21. The lower surface of the N-type semiconductor layer 2 is in contact with the upper surface of the first electrode layer 1, and the upper surface of the N-type semiconductor layer 2 is in contact with the charging layer 3. The upper surface of the charging layer 3 is in contact with the lower surface of the second electrode layer 5. The first electrode layer 1 and the charge layer 3 are in common with those layers of the battery 21.

すなわち、テスト構造体22aの第1電極層1、及び充電層3は、電池21の第1電極層1、及び充電層3とそれぞれ分離されていない。テスト構造体22aと電池21とで、第1電極層1、及び充電層3は、それぞれ一体的に形成されたパターンとなっている。テスト構造体22aのN型半導体層2のパターンは、他のテスト構造体のN型半導体層2のパターンから独立したパターンとなっている。テスト構造体22aの第2電極層5のパターンは、他のテスト構造体22の第2電極層5のパターンから独立したパターンとなっている。   That is, the first electrode layer 1 and the charging layer 3 of the test structure 22a are not separated from the first electrode layer 1 and the charging layer 3 of the battery 21, respectively. In the test structure 22 a and the battery 21, the first electrode layer 1 and the charging layer 3 are patterns formed integrally. The pattern of the N-type semiconductor layer 2 of the test structure 22a is a pattern independent of the pattern of the N-type semiconductor layer 2 of other test structures. The pattern of the second electrode layer 5 of the test structure 22 a is a pattern independent of the pattern of the second electrode layer 5 of the other test structure 22.

テスト構造体22bは、基材10の上に、第1電極層1、充電層3、P型半導体層4、及び第2電極層5が積層された4層構造となっている。すなわち、テスト構造体22bは、電池21からN型半導体層2が除かれた層構成となっている。P型半導体層4の下面が充電層3の上面と接触し、P型半導体層4の上面が第2電極層5と接している。充電層3の下面は第1電極層1の上面と接触している。第1電極層1および充電層3は、電池21のそれら層と共通している。   The test structure 22 b has a four-layer structure in which the first electrode layer 1, the charge layer 3, the P-type semiconductor layer 4, and the second electrode layer 5 are stacked on the base material 10. That is, the test structure 22b has a layer configuration in which the N-type semiconductor layer 2 is removed from the battery 21. The lower surface of the P-type semiconductor layer 4 is in contact with the upper surface of the charging layer 3, and the upper surface of the P-type semiconductor layer 4 is in contact with the second electrode layer 5. The lower surface of the charging layer 3 is in contact with the upper surface of the first electrode layer 1. The first electrode layer 1 and the charge layer 3 are in common with those layers of the battery 21.

すなわち、テスト構造体22bの第1電極層1、及び充電層3は、電池21の第1電極層1、及び充電層3とそれぞれ分離されていない。テスト構造体22bと電池21とで、第1電極層1、及び充電層3は、それぞれ一体的に形成されたパターンとなっている。テスト構造体22bのP型半導体層4のパターンは、他のテスト構造体のP型半導体層4のパターンから独立したパターンとなっている。テスト構造体22bの第2電極層5のパターンは、他のテスト構造体22の第2電極層5のパターンから独立したパターンとなっている。   That is, the first electrode layer 1 and the charging layer 3 of the test structure 22b are not separated from the first electrode layer 1 and the charging layer 3 of the battery 21, respectively. In the test structure 22b and the battery 21, the first electrode layer 1 and the charging layer 3 are patterns formed integrally. The pattern of the P-type semiconductor layer 4 of the test structure 22b is a pattern independent of the pattern of the P-type semiconductor layer 4 of other test structures. The pattern of the second electrode layer 5 of the test structure 22b is a pattern independent of the pattern of the second electrode layer 5 of another test structure 22.

テスト構造体22cは、第1電極層1、充電層3、及び第2電極層5が積層された3層構造となっている。すなわち、テスト構造体22cは、電池21からN型半導体層2、及びP型半導体層4が除かれた層構成となっている。換言すると、テスト構造体22cは、第1電極層1と第2電極層5との間に、充電層3の単層が形成されている。充電層3の下面が第1電極層1の上面と接触し、充電層3の上面が第2電極層5の下面と接している。第1電極層1および充電層3は、電池21のそれら層と共通している。   The test structure 22c has a three-layer structure in which the first electrode layer 1, the charge layer 3, and the second electrode layer 5 are stacked. That is, the test structure 22 c has a layer configuration in which the N-type semiconductor layer 2 and the P-type semiconductor layer 4 are removed from the battery 21. In other words, in the test structure 22 c, a single layer of the charging layer 3 is formed between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5. The lower surface of the charging layer 3 is in contact with the upper surface of the first electrode layer 1, and the upper surface of the charging layer 3 is in contact with the lower surface of the second electrode layer 5. The first electrode layer 1 and the charge layer 3 are in common with those layers of the battery 21.

すなわち、テスト構造体22cの第1電極層1、及び充電層3は、電池21の第1電極層1、及び充電層3とそれぞれ分離されていない。テスト構造体22cと電池21とで、第1電極層1、及び充電層3は、それぞれ一体的に形成されたパターンとなっている。テスト構造体22cの第2電極層5のパターンは、他のテスト構造体22の第2電極層5のパターンから独立したパターンとなっている。   That is, the first electrode layer 1 and the charging layer 3 of the test structure 22c are not separated from the first electrode layer 1 and the charging layer 3 of the battery 21, respectively. In the test structure 22c and the battery 21, the first electrode layer 1 and the charging layer 3 are patterns formed integrally. The pattern of the second electrode layer 5 of the test structure 22 c is a pattern independent of the pattern of the second electrode layer 5 of the other test structure 22.

テスト構造体22dは、基材10の上に、第1電極層1、N型半導体層2、P型半導体層4、及び第2電極層5が積層された4層構造となっている。すなわち、テスト構造体22dは、電池21から充電層3が除かれた層構成となっている。N型半導体層2の下面が第1電極層1の上面と接触し、N型半導体層2の上面がP型半導体層4の下面と接している。P型半導体層4の上面が第2電極層5の下面と接触している。第1電極層1は、電池21のその層と共通している。   The test structure 22 d has a four-layer structure in which the first electrode layer 1, the N-type semiconductor layer 2, the P-type semiconductor layer 4, and the second electrode layer 5 are stacked on the base material 10. That is, the test structure 22d has a layer configuration in which the charging layer 3 is removed from the battery 21. The lower surface of the N-type semiconductor layer 2 is in contact with the upper surface of the first electrode layer 1, and the upper surface of the N-type semiconductor layer 2 is in contact with the lower surface of the P-type semiconductor layer 4. The upper surface of the P-type semiconductor layer 4 is in contact with the lower surface of the second electrode layer 5. The first electrode layer 1 is in common with that layer of the battery 21.

すなわち、テスト構造体22dの第1電極層1は、電池21の第1電極層1と分離されていない。テスト構造体22dと電池21とで、第1電極層1は、それぞれ一体的に形成されたパターンとなっている。テスト構造体22dの第2電極層5のパターンは、他のテスト構造体22の第2電極層5のパターンから独立したパターンとなっている。テスト構造体22dのN型半導体層2のパターンは、他のテスト構造体22のN型半導体層2のパターンから独立したパターンとなっている。テスト構造体22dのP型半導体層4のパターンは、他のテスト構造体22のP型半導体層4のパターンから独立したパターンとなっている。   That is, the first electrode layer 1 of the test structure 22 d is not separated from the first electrode layer 1 of the battery 21. In the test structure 22d and the battery 21, the first electrode layer 1 has a pattern formed integrally. The pattern of the second electrode layer 5 of the test structure 22d is a pattern independent of the pattern of the second electrode layer 5 of other test structures 22. The pattern of the N-type semiconductor layer 2 of the test structure 22d is a pattern independent of the pattern of the N-type semiconductor layer 2 of other test structures 22. The pattern of the P-type semiconductor layer 4 of the test structure 22d is a pattern independent of the pattern of the P-type semiconductor layer 4 of the other test structures 22.

テスト構造体22eは、基材10の上に、第1電極層1、N型半導体層2、及び第2電極層5が積層された3層構造となっている。すなわち、テスト構造体22eは、電池21から充電層3、及びP型半導体層4が除かれた層構成となっている。N型半導体層2の下面が第1電極層1の上面と接触し、N型半導体層2の上面が第2電極層5の下面と接している。第1電極層1は、電池21のその層と共通している。   The test structure 22 e has a three-layer structure in which the first electrode layer 1, the N-type semiconductor layer 2, and the second electrode layer 5 are stacked on the base material 10. That is, the test structure 22e has a layer configuration in which the charging layer 3 and the P-type semiconductor layer 4 are removed from the battery 21. The lower surface of the N-type semiconductor layer 2 is in contact with the upper surface of the first electrode layer 1, and the upper surface of the N-type semiconductor layer 2 is in contact with the lower surface of the second electrode layer 5. The first electrode layer 1 is in common with that layer of the battery 21.

すなわち、テスト構造体22eの第1電極層1は、電池21の第1電極層1と分離されていない。テスト構造体22eと電池21とで、第1電極層1は、それぞれ一体的に形成されたパターンとなっている。テスト構造体22eの第2電極層5のパターンは、他のテスト構造体22の第2電極層5のパターンから独立したパターンとなっている。テスト構造体22eのN型半導体層2のパターンは、他のテスト構造体22のN型半導体層2のパターンから独立したパターンとなっている。   That is, the first electrode layer 1 of the test structure 22 e is not separated from the first electrode layer 1 of the battery 21. In the test structure 22e and the battery 21, the first electrode layer 1 has a pattern formed integrally. The pattern of the second electrode layer 5 of the test structure 22 e is a pattern independent of the pattern of the second electrode layer 5 of the other test structure 22. The pattern of the N-type semiconductor layer 2 of the test structure 22e is a pattern independent of the pattern of the N-type semiconductor layer 2 of other test structures 22.

テスト構造体22fは、基材10の上に、第1電極層1、P型半導体層4、及び第2電極層5が積層された3層構造となっている。すなわち、テスト構造体22fは、電池21から充電層3、及びN型半導体層2が除かれた層構成となっている。P型半導体層4の下面が第1電極層1の上面と接触し、P型半導体層4の上面が第2電極層5の下面と接している。第1電極層1は、電池21のその層と共通している。   The test structure 22f has a three-layer structure in which the first electrode layer 1, the P-type semiconductor layer 4, and the second electrode layer 5 are stacked on the base material 10. That is, the test structure 22f has a layer configuration in which the charging layer 3 and the N-type semiconductor layer 2 are removed from the battery 21. The lower surface of the P-type semiconductor layer 4 is in contact with the upper surface of the first electrode layer 1, and the upper surface of the P-type semiconductor layer 4 is in contact with the lower surface of the second electrode layer 5. The first electrode layer 1 is in common with that layer of the battery 21.

すなわち、テスト構造体22fの第1電極層1は、電池21の第1電極層1と分離されていない。テスト構造体22fと電池21とで、第1電極層1は、それぞれ一体的に形成されたパターンとなっている。テスト構造体22fの第2電極層5のパターンは、他のテスト構造体22の第2電極層5のパターンから独立したパターンとなっている。テスト構造体22fのP型半導体層4のパターンは、他のテスト構造体22のP型半導体層4のパターンから独立したパターンとなっている。   That is, the first electrode layer 1 of the test structure 22 f is not separated from the first electrode layer 1 of the battery 21. In the test structure 22f and the battery 21, the first electrode layer 1 has a pattern formed integrally. The pattern of the second electrode layer 5 of the test structure 22f is a pattern independent of the pattern of the second electrode layer 5 of other test structures 22. The pattern of the P-type semiconductor layer 4 of the test structure 22f is a pattern independent of the pattern of the P-type semiconductor layer 4 of the other test structures 22.

したがって、電池21、及びテスト構造体22a〜22gにおいて、第1電極層1は、分離されておらず、一体的に形成されたパターンになっている。ここでは、第1電極層1は、基材10のほぼ全面に形成されたベタパターンとなっている。電池21、テスト構造体22a、テスト構造体22b、テスト構造体22c、テスト構造体22g、及びテスト構造体22hにおいて、充電層3は分離されておらず、一体に形成されたパターンとなっている。また、第2電極層5は、電池21とテスト構造体22との間で分離されている。さらに、第2電極層5は、テスト構造体22間において分離されている。すなわち、テスト構造体22、及び電池21において、第2電極層5は、独立した島状のパターンとなっている。第2電極層5は、テスト構造体22毎に分離して形成されている。   Therefore, in the battery 21 and the test structures 22a to 22g, the first electrode layer 1 is not separated but has an integrally formed pattern. Here, the first electrode layer 1 is a solid pattern formed on almost the entire surface of the substrate 10. In the battery 21, the test structure 22a, the test structure 22b, the test structure 22c, the test structure 22g, and the test structure 22h, the charging layer 3 is not separated but has a pattern formed integrally. . The second electrode layer 5 is separated between the battery 21 and the test structure 22. Further, the second electrode layer 5 is separated between the test structures 22. That is, in the test structure 22 and the battery 21, the second electrode layer 5 has an independent island pattern. The second electrode layer 5 is formed separately for each test structure 22.

このように、本実施形態では、電池21を設けている基材10上に複数のテスト構造体22が設けられている。電池21と層構成が同じ2種類のテスト構造体(同層構成テスト構造体)22g、22hがテスト構造体形成領域12に形成されている。また、電池21と層構成が異なる6種類のテスト構造体(欠層構成テスト構造体)22a〜22fがテスト構造体形成領域12に形成されている。6種類のテスト構造体22a〜22fは、互いに層構成が異なっている。したがって、合計8種類のテスト構造体22a〜22hが電池21の周辺に設けている。さらに、基材10には、各種のテスト構造体22a〜22hが複数設けられていてもよい。例えば、基材10には、2以上のテスト構造体22aが設けられている。同様に、基材10には、テスト構造体22b〜22hのそれぞれが複数設けられている。   Thus, in the present embodiment, a plurality of test structures 22 are provided on the base material 10 on which the battery 21 is provided. Two types of test structures (same-layer configuration test structures) 22g and 22h having the same layer configuration as the battery 21 are formed in the test structure formation region 12. In addition, six types of test structures (missing layer structure test structures) 22 a to 22 f having a layer structure different from that of the battery 21 are formed in the test structure forming region 12. The six types of test structures 22a to 22f have mutually different layer configurations. Therefore, a total of eight types of test structures 22 a to 22 h are provided around the battery 21. Furthermore, the base material 10 may be provided with a plurality of various test structures 22a to 22h. For example, the base material 10 is provided with two or more test structures 22a. Similarly, the substrate 10 is provided with a plurality of test structures 22b to 22h.

テスト構造体形成領域12に配置されるテスト構造体22の数や位置については、特に限定されない。例えば、図2に示した中間構造体100においては、テスト構造体形成領域12に50個のテスト構造体22が配置されている。具体的には、基材10の4隅にはそれぞれテスト構造体22が配置されている。基材10の4辺には、前記4隅に配置されたテスト構造体22を除き、各辺に沿って8個のテスト構造体22が一列に配置されている。また、電池21の間のテスト構造体形成領域12には、各辺に沿って配置されたテスト構造体22を除き、Y方向に沿って一列に8個のテスト構造体が配置されており、X方向に沿って一列に6個のテスト構造体22が配置されている。これらテスト構造体の配置位置には、前記した8種類のテスト構造体22のうちの1種のテスト構造体22が形成される。配置されるテスト構造体22a〜22hの種類やその数、位置については特に限定されない。   The number and position of the test structures 22 arranged in the test structure formation region 12 are not particularly limited. For example, in the intermediate structure 100 shown in FIG. 2, 50 test structures 22 are arranged in the test structure forming region 12. Specifically, test structures 22 are arranged at the four corners of the substrate 10 respectively. Except for the test structures 22 arranged at the four corners, eight test structures 22 are arranged in a row along each side on the four sides of the substrate 10. Further, in the test structure formation region 12 between the batteries 21, eight test structures are arranged in a line along the Y direction except for the test structures 22 arranged along each side. Six test structures 22 are arranged in a line along the X direction. One type of test structure 22 among the above-described eight types of test structures 22 is formed at the positions where these test structures are arranged. There are no particular limitations on the type, number, or position of the test structures 22a to 22h to be arranged.

なお、基材10上に同種のテスト構造体22を点在するように、形成すると好ましい。すなわち、基材10の複数の箇所に同一の層構成を有するテスト構造体22を形成する。このようにすることで、各層の面内ばらつきや傾きなどを診断することができる。例えば、図2において、X方向において異なる位置にテスト構造体22aを形成する。こうすることで、X方向におけるテスト構造体22aの特性のばらつきや傾きなどを診断することができる。また、Y方向にも同様に複数のテスト構造体22aを点在させることで、Y方向におけるばらつきを診断することができる。さらに、他の層構成のテスト構造体22b〜22hについても同様に、基材10に同じ層構造のテスト構造体22を複数形成することで、面内ばらつき等を診断することができる。   In addition, it is preferable to form so that the same kind of test structure 22 may be scattered on the base material 10. That is, the test structure 22 having the same layer configuration is formed at a plurality of locations on the substrate 10. By doing so, in-plane variation and inclination of each layer can be diagnosed. For example, in FIG. 2, the test structures 22a are formed at different positions in the X direction. By doing so, it is possible to diagnose variation in characteristics and inclination of the test structure 22a in the X direction. Similarly, a plurality of test structures 22a are also scattered in the Y direction, so that variations in the Y direction can be diagnosed. Further, in the same manner, by forming a plurality of test structures 22 having the same layer structure on the base material 10 for the test structures 22b to 22h having other layer configurations, in-plane variations and the like can be diagnosed.

また、テスト構造体22を配置している列が、異なる位置や向きに複数ある場合は、各列に全ての種類のテスト構造体を備えていることが好ましい。こうすることで、各列の層特性を評価したり、異なる列の測定結果を比較したりすることができる。例えば、図2のように、上辺列、下辺列、左辺列、右辺列、中央X方向列、中央Y方向列の6つの列を有する場合は、それぞれの列にテスト構造体22a〜22hの全ての種類を設けるようにすることができる。   When there are a plurality of columns in which the test structures 22 are arranged at different positions and orientations, it is preferable that all types of test structures are provided in each column. By doing so, it is possible to evaluate the layer characteristics of each column or compare the measurement results of different columns. For example, as shown in FIG. 2, when there are six columns of an upper side row, a lower side row, a left side row, a right side row, a central X direction row, and a central Y direction row, all of the test structures 22a to 22h are placed in each row. Can be provided.

テスト構造体22a〜22hの第2電極層5は、それぞれ分離したパターンとなっている。テスト構造体22a〜22hの第2電極層5は、それぞれTEG(Test Element Group)パッドとなり、テスト構造体22a〜22hが独立に検査可能となっている。   The second electrode layers 5 of the test structures 22a to 22h have separate patterns. The second electrode layers 5 of the test structures 22a to 22h serve as TEG (Test Element Group) pads, respectively, and the test structures 22a to 22h can be independently inspected.

例えば、電池21及びテスト構造体22a〜22hを形成するために、基材10の上に、第1電極層1、N型半導体層2、充電層3、P型半導体層4、第2電極層5の全ての層を積層する。積層後、第1電極層1と測定したいテスト構造体22a〜22hの第2電極層5との間に測定に必要な電力供給源(電圧源、電流源等)や電気的特性を測定するための計器(電圧計、電流計等)を接続する。計器等が接続されたテスト構造体22の電気的特性を評価する。テスト構造体22の各層と電池の各層とは、同じ時期に同じ処理プロセスで形成されている。したがって、テスト構造体22の電気的特性を測定したり、他のテスト構造体22と測定結果を比較したりすることにより、電池21の各層を診断することができる。   For example, in order to form the battery 21 and the test structures 22a to 22h, the first electrode layer 1, the N-type semiconductor layer 2, the charging layer 3, the P-type semiconductor layer 4, and the second electrode layer are formed on the base material 10. Laminate all 5 layers. After stacking, in order to measure a power supply source (voltage source, current source, etc.) and electrical characteristics necessary for measurement between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5 of the test structures 22a to 22h to be measured. Connect a meter (voltmeter, ammeter, etc.). The electrical characteristics of the test structure 22 to which a meter or the like is connected are evaluated. Each layer of the test structure 22 and each layer of the battery are formed by the same processing process at the same time. Therefore, each layer of the battery 21 can be diagnosed by measuring the electrical characteristics of the test structure 22 or comparing the measurement results with other test structures 22.

各テスト構造体22の第2電極層5の平面視形状は同一であると測定結果の比較や評価がし易いという点で好ましい。例えば、テスト構造体22毎に独立に形成された第2電極層5のパターンをXY平面視において同じ形状とする。第2電極層5以外の分離されている層についても、各層ごとに同じ平面視形状であるとより好ましい。例えば、図3に示した例においては、テスト構造体22a〜22hにおいて、第2電極層5の平面視形状を同一に形成する。テスト構造体22h、22a、22d、22eにおいて、N型半導体層2の平面視形状を同一に形成する。さらに、テスト構造体22h、22b、22d、22fにおいて、P型半導体層2の平面視形状が同一に形成すると好ましい。換言すると、テスト構造体22において、他のテスト構造体22と独立して形成されたパターンについては、同じ平面形状とすることで、診断のための測定条件を合わせることができる。   It is preferable that the planar shape of the second electrode layer 5 of each test structure 22 is the same in terms of easy comparison and evaluation of measurement results. For example, the pattern of the second electrode layer 5 formed independently for each test structure 22 has the same shape in the XY plan view. It is more preferable that the separated layers other than the second electrode layer 5 have the same planar view shape for each layer. For example, in the example shown in FIG. 3, the planar shape of the second electrode layer 5 is formed to be the same in the test structures 22 a to 22 h. In the test structures 22h, 22a, 22d, and 22e, the N-type semiconductor layer 2 has the same shape in plan view. Furthermore, it is preferable that the P-type semiconductor layers 2 have the same planar view shape in the test structures 22h, 22b, 22d, and 22f. In other words, in the test structure 22, the pattern formed independently of the other test structures 22 has the same planar shape, so that the measurement conditions for diagnosis can be matched.

次に、本実施の形態に係る電池の製造方法について、図4を用いて説明する。図4は、電池21の製造方法を示すフローチャートである。   Next, a method for manufacturing the battery according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a method for manufacturing the battery 21.

量子電池を作製するために、まず、基材10を用意する(ステップS1)。基材10は、上述した通り、絶縁性又は導電性の平板形状やシート形状からなり、例えば、ガラス基板や高分子フィルムの樹脂シート、あるいは金属箔シート等が使用できる。基板10は、電池形成領域とテスト構造体領域を配置可能な平面視形状を有している。   In order to produce a quantum battery, first, the base material 10 is prepared (step S1). As described above, the base material 10 has an insulating or conductive flat plate shape or sheet shape. For example, a glass substrate, a resin sheet of a polymer film, a metal foil sheet, or the like can be used. The substrate 10 has a planar view shape in which the battery formation region and the test structure region can be arranged.

次に、ステップS1で用意した基材10の上に、第1電極層1を成膜する(ステップS2)。第1電極層1は、上述した通り、アルミニウムAlを含む銀Ag合金膜等であり、スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着、化学蒸着等の気相成膜法で成膜することができる。第1電極層1は、基材10のほぼ全面に形成される。これにより、電池21及びテスト構造体22において第1電極層が共通になる。なお、基材10に導電性物質を用いて、第1電極層の機能を兼ねさせる場合、第1電極層1を省略できるので、このステップS2は省略することができる。   Next, the 1st electrode layer 1 is formed into a film on the base material 10 prepared by step S1 (step S2). As described above, the first electrode layer 1 is a silver Ag alloy film or the like containing aluminum Al, and is formed by a vapor deposition method such as sputtering, ion plating, electron beam evaporation, vacuum evaporation, or chemical vapor deposition. Can do. The first electrode layer 1 is formed on almost the entire surface of the substrate 10. Thereby, the first electrode layer is shared between the battery 21 and the test structure 22. In addition, when using the electroconductive substance for the base material 10 and also having the function of a 1st electrode layer, since the 1st electrode layer 1 can be omitted, this step S2 can be abbreviate | omitted.

次に、第1電極層1の上に、N型半導体層2を成膜する(ステップS3)。N型半導体層2は、上述した通り、二酸化チタン(TiO)、酸化スズ(SnO)又は酸化亜鉛(ZnO)等を材料とするN型金属酸化物半導体層である。例えば、N型半導体層2は、スパッタリングにより形成される。ここでは、N型半導体層2は、マスクを用いたスパッタリングによって、所定のパターンに形成される。すなわち、電池21、テスト構造体22g、テスト構造体22h、テスト構造体22a、テスト構造体22d、又はテスト構造体22eとなる箇所に開口を有するマスクを用いて、N型半導体層2が成膜される。 Next, the N-type semiconductor layer 2 is formed on the first electrode layer 1 (step S3). As described above, the N-type semiconductor layer 2 is an N-type metal oxide semiconductor layer made of titanium dioxide (TiO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), or the like. For example, the N-type semiconductor layer 2 is formed by sputtering. Here, the N-type semiconductor layer 2 is formed in a predetermined pattern by sputtering using a mask. That is, the N-type semiconductor layer 2 is formed using a mask having an opening at a location that becomes the battery 21, the test structure 22g, the test structure 22h, the test structure 22a, the test structure 22d, or the test structure 22e. Is done.

この時、電池21及びテスト構造体22gは共通の開口を有するマスクを用いることにより、N型半導体層2の連続するパターンが形成される。よって、電池21とテスト構造体22gとで、N型半導体層2が一体的に形成される。また、テスト構造体22h、テスト構造体22a、テスト構造体22d、又はテスト構造体22eとなる箇所については、個々に開口したマスクを用いてN型半導体層2が形成される。このため、テスト構造体22h、テスト構造体22a、テスト構造体22d、又はテスト構造体22eとなる箇所では、それぞれ分離したN型半導体層2のパターンが形成される。なお、N型半導体層2を省略する場合は、このステップS3は省略することができる。   At this time, the battery 21 and the test structure 22g form a continuous pattern of the N-type semiconductor layer 2 by using a mask having a common opening. Therefore, the N-type semiconductor layer 2 is integrally formed by the battery 21 and the test structure 22g. In addition, the N-type semiconductor layer 2 is formed using a mask that is individually opened at a location that becomes the test structure 22h, the test structure 22a, the test structure 22d, or the test structure 22e. For this reason, the pattern of the separated N-type semiconductor layer 2 is formed at a location that becomes the test structure 22h, the test structure 22a, the test structure 22d, or the test structure 22e. If the N-type semiconductor layer 2 is omitted, this step S3 can be omitted.

第1電極層1、及びN型半導体層2の上から充電層3を成膜する(S4)。充電層3は、例えば、塗布熱分解法により形成することができる。具体的には、脂肪酸チタンとシリコーンオイルを溶媒に混合した塗布液を塗布し、乾燥させ、その後に焼成する。これにより絶縁膜に覆われた二酸化チタンの微粒子層が形成される。   A charge layer 3 is formed on the first electrode layer 1 and the N-type semiconductor layer 2 (S4). The charge layer 3 can be formed by, for example, a coating pyrolysis method. Specifically, a coating solution in which fatty acid titanium and silicone oil are mixed in a solvent is applied, dried, and then fired. As a result, a fine particle layer of titanium dioxide covered with an insulating film is formed.

この形成された層に紫外線を照射することにより、二酸化チタンの原子間距離を変化させて光励起構造変化現象を生起させる。この結果、二酸化チタンのバンドギャップ内に新たなエネルギー準位が形成される。この新たなエネルギー準位に電子が捕獲されることにより充電が可能となる。これらの工程を経て、充電層3が形成される。   By irradiating the formed layer with ultraviolet rays, the interatomic distance of titanium dioxide is changed to cause a photoexcited structure change phenomenon. As a result, a new energy level is formed in the band gap of titanium dioxide. Charging becomes possible by capturing electrons at this new energy level. Through these steps, the charge layer 3 is formed.

充電層3は、電池21、テスト構造体22g、テスト構造体22h、テスト構造体22a、テスト構造体22b、又はテスト構造体22cとなる箇所に連続するパターンとして形成される。なお、充電層3を所定のパターンに形成するには、塗布液を所定のパターンにだけに塗布すればよい。あるいは、塗布液を塗布した後に所定のパターン以外の塗布液を除去することも可能である。この場合、例えば、乾燥する前の塗布液を拭き取る。また、充電層3を形成した後に所定のパターン以外の充電層を除去するようにしてもよい。このようにして、充電層3を有するテスト構造体22g、22h、22a、22b、22cと、充電層3を有さないテスト構造体22d、22e、22fを形成することができる。   The charge layer 3 is formed as a continuous pattern in the battery 21, the test structure 22g, the test structure 22h, the test structure 22a, the test structure 22b, or the test structure 22c. In addition, what is necessary is just to apply | coat a coating liquid only to a predetermined pattern in order to form the charge layer 3 in a predetermined pattern. Or it is also possible to remove coating liquids other than a predetermined pattern after apply | coating a coating liquid. In this case, for example, the coating liquid before drying is wiped off. Moreover, you may make it remove charge layers other than a predetermined pattern, after forming the charge layer 3. FIG. Thus, the test structures 22g, 22h, 22a, 22b, and 22c having the charging layer 3 and the test structures 22d, 22e, and 22f that do not have the charging layer 3 can be formed.

上記のように、ステップS3でN型半導体層2が所定のパターンに形成されているため、N型半導体層2が形成されている部分にはその上に充電層3が形成され、N型半導体層2が形成されていない部分には第1電極層1の上に直接充電層3が形成される。   As described above, since the N-type semiconductor layer 2 is formed in the predetermined pattern in Step S3, the charging layer 3 is formed on the portion where the N-type semiconductor layer 2 is formed, and the N-type semiconductor is formed. The charging layer 3 is formed directly on the first electrode layer 1 in a portion where the layer 2 is not formed.

なお、充電層を備えたテスト構造体22g、22h、22a、22b、22cを隣接する位置に配置すると、充電層形成作業が容易になるという点で好ましい。特に、充電層形成のための塗布液を塗布する場合や除去する場合に作業が容易になる。   Note that it is preferable that the test structures 22g, 22h, 22a, 22b, and 22c provided with the charge layer are arranged at adjacent positions because the charge layer forming operation is facilitated. In particular, the operation is facilitated when applying or removing the coating solution for forming the charge layer.

例えば、テスト構造体22g、22h、22a、22b、22cの間に、テスト構造体22d、22e、22fが配置されない構成とすることが好ましい。XY平面視において、テスト構造体22gとテスト構造体22hとの間には、テスト構造体22d、22e、22fが配置されない構成とする。さらに、他のテスト構造体22a、22b、22cの間の領域にも、テスト構造体22d、22e、22fが配置されない構成とする。換言すると、充電層3がないテスト構造体22d、22e、22fが連続して配置される構成とする。   For example, it is preferable that the test structures 22d, 22e, and 22f are not arranged between the test structures 22g, 22h, 22a, 22b, and 22c. In the XY plan view, the test structures 22d, 22e, and 22f are not arranged between the test structure 22g and the test structure 22h. Further, the test structures 22d, 22e, and 22f are not arranged in the region between the other test structures 22a, 22b, and 22c. In other words, the test structures 22d, 22e, and 22f without the charge layer 3 are continuously arranged.

なお、本実施の形態では、電池21及びテスト構造体22g、22h、22a、22b、22cにおいて、充電層3を一体的に形成する場合を示しているが、分離した所定のパターンに充電層3を形成することもできる。例えば、電池21、テスト構造体22g、テスト構造体22h、テスト構造体22a、テスト構造体22b、又はテスト構造体22cとなる箇所にそれぞれ分離した充電層を形成してもよい。その場合も上記したとおり、塗布液を所定のパターンにだけに塗布すればよい。あるいは、塗布液を塗布した後に所定のパターン以外の塗布液を除去することも可能である。この場合、例えば、乾燥する前の塗布液を拭き取る。また、充電層3を形成した後に所定のパターン以外の充電層を除去するようにしてもよい。この場合、各テスト構造体22の充電層3の平面形状を同一にしてもよい。   In the present embodiment, the case where the charging layer 3 is integrally formed in the battery 21 and the test structures 22g, 22h, 22a, 22b, and 22c is shown. However, the charging layer 3 is separated into a predetermined pattern. Can also be formed. For example, separate charge layers may be formed at locations where the battery 21, the test structure 22g, the test structure 22h, the test structure 22a, the test structure 22b, or the test structure 22c are to be formed. In this case, as described above, the coating liquid may be applied only to a predetermined pattern. Or it is also possible to remove coating liquids other than a predetermined pattern after apply | coating a coating liquid. In this case, for example, the coating liquid before drying is wiped off. Moreover, you may make it remove charge layers other than a predetermined pattern, after forming the charge layer 3. FIG. In this case, the planar shape of the charge layer 3 of each test structure 22 may be the same.

次に、第1電極層1、N型半導体層2、及び充電層3の上から、P型半導体層4を成膜する(ステップS5)。P型半導体層4は、上述した通り、酸化ニッケル(NiO)、銅アルミ酸化物(CuAlO)等のP型金属酸化物半導体である。例えば、P型半導体層4は、スパッタリングにより形成される。P型半導体層4は、N型半導体層2と同様に、マスクを用いたスパッタリングによって、所定のパターンに形成される。すなわち、電池21、テスト構造体22g、テスト構造体22h、テスト構造体22b、テスト構造体22d、又はテスト構造体22fとなる箇所に開口を有するマスクを用いて、P型半導体層4が成膜される。この時、電池21及びテスト構造体22gは共通の開口を有するマスクを用いることにより、P型半導体層4が連続するパターンとして形成される。また、テスト構造体22h、テスト構造体22b、テスト構造体22d、又はテスト構造体22fとなる箇所については、個々に開口したマスクを用いて形成されるため、それぞれ分離したP型半導体層4のパターンが形成される。 Next, a P-type semiconductor layer 4 is formed on the first electrode layer 1, the N-type semiconductor layer 2, and the charging layer 3 (step S5). As described above, the P-type semiconductor layer 4 is a P-type metal oxide semiconductor such as nickel oxide (NiO) or copper aluminum oxide (CuAlO 2 ). For example, the P-type semiconductor layer 4 is formed by sputtering. Similar to the N-type semiconductor layer 2, the P-type semiconductor layer 4 is formed in a predetermined pattern by sputtering using a mask. That is, the P-type semiconductor layer 4 is formed using a mask having an opening at the location that becomes the battery 21, the test structure 22g, the test structure 22h, the test structure 22b, the test structure 22d, or the test structure 22f. Is done. At this time, the battery 21 and the test structure 22g are formed as a continuous pattern of the P-type semiconductor layer 4 by using a mask having a common opening. Further, the portions to be the test structure 22h, the test structure 22b, the test structure 22d, or the test structure 22f are formed using individually opened masks. A pattern is formed.

上記のように、ステップS3及びステップS4により、N型半導体層2、及び充電層3は、所定のパターンとなっている。このため、N型半導体層2や充電層3が最上層に形成されている部分にはその上にP型半導体層4が形成される。N型半導体層2及び充電層3が形成されていない部分には第1電極層1の上に直接P型半導体層4が形成される。   As described above, the N-type semiconductor layer 2 and the charging layer 3 are in a predetermined pattern by Step S3 and Step S4. Therefore, the P-type semiconductor layer 4 is formed on the portion where the N-type semiconductor layer 2 and the charging layer 3 are formed as the uppermost layer. A P-type semiconductor layer 4 is formed directly on the first electrode layer 1 in a portion where the N-type semiconductor layer 2 and the charging layer 3 are not formed.

次に、第2電極層5を第1電極層1、N型半導体層2、充電層3、P型半導体層4の上から成膜する(ステップS6)。ここでは、第1電極層1と同様に、上述した通り、アルミニウムAlを含む銀Ag合金膜等であり、スパッタリング、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着、真空蒸着、化学蒸着等の気相成膜法で成膜することができる。例えば、マスクを用いることで、所定のパターンの第2電極層5が成膜される。具体的には、電池21、及びテスト構造体22a〜テスト構造体22hで、第2電極層5はそれぞれ分離したパターンとなっている。   Next, the second electrode layer 5 is formed on the first electrode layer 1, the N-type semiconductor layer 2, the charging layer 3, and the P-type semiconductor layer 4 (step S6). Here, similarly to the first electrode layer 1, as described above, it is a silver Ag alloy film containing aluminum Al, etc., and vapor phase film forming methods such as sputtering, ion plating, electron beam evaporation, vacuum evaporation, and chemical vapor deposition. Can be formed. For example, the second electrode layer 5 having a predetermined pattern is formed by using a mask. Specifically, in the battery 21 and the test structures 22a to 22h, the second electrode layer 5 has a separate pattern.

上記のように、ステップS3〜ステップS5により、N型半導体層2、充電層3、及びP型半導体層4は、所定のパターンとなっている。このため、N型半導体層2や充電層3、P型半導体層が最上層に形成されている部分にはその上に第2電極層5が形成される。   As described above, the N-type semiconductor layer 2, the charge layer 3, and the P-type semiconductor layer 4 have a predetermined pattern through Steps S3 to S5. Therefore, the second electrode layer 5 is formed on the portion where the N-type semiconductor layer 2, the charging layer 3, and the P-type semiconductor layer are formed as the uppermost layer.

このように、ステップS1〜S6によって、電池21、及びテスト構造体22を備えた中間構造体100が完成する。   In this way, the intermediate structure 100 including the battery 21 and the test structure 22 is completed by steps S1 to S6.

ステップS1〜S6を経て用意された電池21の性能を評価する(ステップS7)。ここでは、中間構造体100に設けられた電池21の特性をそれぞれ測定する。例えば、充放電特性などの電池21の電気的性能が所定の基準を満たすか否かを判定する。   The performance of the battery 21 prepared through steps S1 to S6 is evaluated (step S7). Here, the characteristics of the battery 21 provided in the intermediate structure 100 are measured. For example, it is determined whether or not the electrical performance of the battery 21 such as charge / discharge characteristics satisfies a predetermined standard.

この電池21の評価方法については、例えば前記特許文献1に記載の評価装置及び評価方法を利用することができる。例えば、評価装置は、第1プローブ、及び第2プローブを有している。評価装置は、充電電流を供給する電圧源と、放電電流を引き出す電流源(負荷)とを備えている。評価装置は、両プローブ間に電圧源と電流源とを択一的に選択可能に接続する。さらに、評価装置は、両プローブ間の電圧を測定する電圧計や両プローブ間に流れる電流を測定する電流計を備えている。   For the evaluation method of the battery 21, for example, the evaluation device and the evaluation method described in Patent Document 1 can be used. For example, the evaluation apparatus has a first probe and a second probe. The evaluation apparatus includes a voltage source that supplies a charging current and a current source (load) that extracts a discharging current. In the evaluation apparatus, a voltage source and a current source are selectively connected between both probes. Furthermore, the evaluation apparatus includes a voltmeter that measures a voltage between both probes and an ammeter that measures a current flowing between both probes.

そして、第1電極層に第1プローブを、第2電極層に第2プローブを接続する。例えば、電池形成領域状11やテスト構造体形成領域12において第1電極層1が表面に露出している箇所(基材10が第1電極層1を兼ねている場合は背面も含む)に第1プローブが接続される。電池21の第2電極層5の表面の任意箇所に第2プローブが接続される。これにより、評価対象の電池21が両プローブに接続され、充放電可能な状態となる。   Then, the first probe is connected to the first electrode layer, and the second probe is connected to the second electrode layer. For example, in the battery formation region 11 or the test structure formation region 12, the first electrode layer 1 is exposed to the surface (including the back surface when the substrate 10 also serves as the first electrode layer 1). One probe is connected. A second probe is connected to an arbitrary location on the surface of the second electrode layer 5 of the battery 21. Thereby, the battery 21 to be evaluated is connected to both probes, and is in a chargeable / dischargeable state.

そして、評価装置が、電圧源を両プローブ間に接続して電池21を所定の充電方法(例えば定電流・定電圧充電など)にて充電する。評価装置が、無充電状態から満充電状態になるまでの電圧や充電時間を測定する。また、評価装置が、電流源を両プローブ間に接続して充電時とは逆の方向に電流を流すようにして電池21を放電する。評価装置が、満充電状態から無充電状態になるまでの電圧や放電時間を測定する。また、満充電直後の電圧を測定して評価しても良い。第2プローブの接触点は、第2電極層上の1点でも良いし複数点でも良い。このようにして測定された電池21の電気的特性に基づいて電池21を評価する。   And an evaluation apparatus connects a voltage source between both probes, and charges the battery 21 with a predetermined charging method (for example, constant current / constant voltage charging). The evaluation device measures the voltage and the charging time until the fully charged state is reached from the non-charged state. In addition, the evaluation device discharges the battery 21 by connecting a current source between both probes so that a current flows in a direction opposite to that during charging. The evaluation device measures the voltage and discharge time until the evaluation device changes from a fully charged state to a non-charged state. Further, the voltage immediately after full charge may be measured and evaluated. The contact point of the second probe may be one point on the second electrode layer or a plurality of points. The battery 21 is evaluated based on the electrical characteristics of the battery 21 thus measured.

なお、電池21の評価として、同層構成テスト構造体22g、22hの電気的特性を測定して評価に用いても良い。また、ステップS7での評価の前に、電池21の充放電動作をさせて、コンディショニングやエージング等の処理を行ってもよい。その場合は、その処理の際に測定した電池21の電気的特性をステップS7での評価に用いてもよい。   In addition, as an evaluation of the battery 21, the electrical characteristics of the same layer configuration test structures 22g and 22h may be measured and used for the evaluation. Further, before the evaluation in step S7, the battery 21 may be charged / discharged to perform processing such as conditioning and aging. In that case, you may use for the evaluation in step S7 the electrical property of the battery 21 measured in the case of the process.

ステップS7において、電池21の性能が所定の基準を満たす場合、その電池21は性能に正常であると判定される。一つの中間構造体100に設けられている全ての電池21の性能が正常と判定されると、中間構造体100は正常と判定される(ステップS7の「正常」)。   In step S7, when the performance of the battery 21 satisfies a predetermined standard, it is determined that the battery 21 is normal in performance. When the performance of all the batteries 21 provided in one intermediate structure 100 is determined to be normal, the intermediate structure 100 is determined to be normal (“normal” in step S7).

ステップS7において正常と判断された中間構造体100は、テスト構造体形成領域12が取り除かれ(ステップS8)、量子電池の基本構成が完成する。このステップS8のテスト構造体領域12の除去は、例えば、中間構造体100におけるテスト構造体領域12と電池形成領域11との境目を切断して、電池21からテスト構造体22を切り離すことにより行うことができる。これにより、電池21からテスト構造体22が分離される。中間構造体100に設けられた電池21が個片に分けられる。所定の基準を満たす電池21を製造することができる。なお、全てのテスト構造体形成領域12を除去せずに、一部のテスト構造体22を残すこともできる。例えば、テスト構造体22を電池製造後のテストに使用したり、端子部材として流用したりすることもできる。   In the intermediate structure 100 determined to be normal in step S7, the test structure forming region 12 is removed (step S8), and the basic configuration of the quantum battery is completed. The removal of the test structure region 12 in step S8 is performed, for example, by cutting the boundary between the test structure region 12 and the battery formation region 11 in the intermediate structure 100 and separating the test structure 22 from the battery 21. be able to. Thereby, the test structure 22 is separated from the battery 21. The battery 21 provided in the intermediate structure 100 is divided into individual pieces. A battery 21 that satisfies a predetermined standard can be manufactured. A part of the test structures 22 can be left without removing all the test structure formation regions 12. For example, the test structure 22 can be used for a test after manufacturing the battery, or can be used as a terminal member.

このように形成された電池21は、単体で量子電池として機能するが、必要により正極端子及び負極端子等の端子部材、外装部材や被覆部材などの実装部材を設けることができる。また、その際に複数の電池21を組み合わせて1つの電池としても良い。   The battery 21 thus formed functions as a single quantum battery, but can be provided with a terminal member such as a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, and a mounting member such as an exterior member and a covering member, if necessary. In this case, a plurality of batteries 21 may be combined to form one battery.

ステップS7において、電池21の性能が所定の基準を満たさない場合、その電池21の性能に異常が発生したと判定される。性能に異常が発生したと判定された電池21を有している中間構造体100は、異常と判定される(ステップS7の「異常発生」)。異常と判定された中間構造体100は、テスト構造体22の電気的特性に基づいて診断される(S8)。その診断結果によって、不具合の原因を調査して、各工程にフィードバックする。   In step S7, when the performance of the battery 21 does not satisfy the predetermined standard, it is determined that an abnormality has occurred in the performance of the battery 21. The intermediate structure 100 having the battery 21 determined to have an abnormality in performance is determined to be abnormal (“abnormality generation” in step S7). The intermediate structure 100 determined to be abnormal is diagnosed based on the electrical characteristics of the test structure 22 (S8). Based on the diagnosis result, the cause of the failure is investigated and fed back to each process.

診断の方法としては、テスト構造体22の測定結果が許容範囲に含まれているか否かを判定する。例えば、テスト構造体22の種類毎の電気的特性値の許容範囲を予め定めておく。異常と判定された中間構造体100の各テスト構造体22が、その許容範囲内にあるかどうかを判定する。許容範囲外にあるテスト構造体22の種類に偏りがある場合は、それに基づいてどの層形成工程に問題が有ったのかを推測することができる。また、許容範囲外にあるテスト構造体22の位置に偏りがある場合は、位置に関係する問題を推測することができる。   As a diagnosis method, it is determined whether or not the measurement result of the test structure 22 is within an allowable range. For example, an allowable range of electrical characteristic values for each type of test structure 22 is determined in advance. It is determined whether each test structure 22 of the intermediate structure 100 determined to be abnormal is within the allowable range. If there is a bias in the type of the test structure 22 that is outside the allowable range, it can be inferred which layer formation process has a problem based on that. Further, if the position of the test structure 22 outside the allowable range is biased, a problem related to the position can be estimated.

他の診断方法としては、同一の中間構造体100に配置されている同種のテスト構造体同士の電気的特性値を比較することができる。この場合は、各種層形成における位置に関係する問題を推測することができる。   As another diagnostic method, the electrical characteristic values of the same kind of test structures arranged in the same intermediate structure 100 can be compared. In this case, a problem related to the position in forming various layers can be estimated.

また、正常と判定された別の中間構造体100における同種で同位置のテスト構造体22と比較することもできる。この場合は、作られた時期や使用した装置等の違いに起因する問題を推測できる。   Further, it can be compared with a test structure 22 of the same kind and in the same position in another intermediate structure 100 determined to be normal. In this case, it is possible to guess a problem caused by the difference in the time of production or the device used.

診断に用いる電気的特性としては、例えば、テスト構造体22a〜22hのそれぞれに対して、電流電圧(I−V)特性等の電気的特性を測定することができる。また、電池として機能するテスト構造体22g、22h、22bについては、ステップS7で電池21に対して測定した電気的特性と同様の電気的特性(例えば充放電特性)を測定してもよい。   As electrical characteristics used for diagnosis, for example, electrical characteristics such as current-voltage (IV) characteristics can be measured for each of the test structures 22a to 22h. For the test structures 22g, 22h, and 22b that function as a battery, the same electrical characteristics (for example, charge / discharge characteristics) as the electrical characteristics measured for the battery 21 in step S7 may be measured.

図5に、第1電極層1と第2電極層5との間に、P型半導体層4の単層が設けられた構成、すなわち、テスト構造体22fのI−V特性を示す。図5では、横軸が電圧(V)、縦軸が電流(A)となっている。また、図5では正常なP型半導体層4のI−V特性と、異常なP型半導体層4のI−V特性を示している。各種テスト構造体それぞれのI−V特性を利用してテスト構造体の正常、異常を判定することができる。   FIG. 5 shows a configuration in which a single layer of the P-type semiconductor layer 4 is provided between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5, that is, the IV characteristics of the test structure 22f. In FIG. 5, the horizontal axis represents voltage (V) and the vertical axis represents current (A). FIG. 5 shows the IV characteristics of the normal P-type semiconductor layer 4 and the IV characteristics of the abnormal P-type semiconductor layer 4. It is possible to determine whether the test structure is normal or abnormal by using the IV characteristics of the various test structures.

具体的には、各テスト構造体22の第2電極層5と第1電極層1に測定装置の端子(プローブ)を接触させて、I−Vカーブを測定する。テスト構造体22のI−Vカーブはそれぞれ独立して測定される。テスト構造体22の電気的特性の測定は、同時に行われてもよく、順番に行われてもよい。   Specifically, the terminal (probe) of the measuring device is brought into contact with the second electrode layer 5 and the first electrode layer 1 of each test structure 22, and the IV curve is measured. The IV curves of the test structure 22 are measured independently. The measurement of the electrical characteristics of the test structure 22 may be performed simultaneously or sequentially.

例えば、充電層3がなく一種類の半導体層を有するテスト構造体22e、22fでは、N型半導体層2、又はP型半導体層4のI−V特性を評価することができる。また、充電層3がなく2種類の半導体層を有するテスト構造体22dでは、N型半導体層2及びP型半導体層4が接合したダイオードのI−V特性を評価することができる。充電層3があり一種類の半導体層を有するテスト構造体22a、22bでは、充電層3にN型半導体層2又はP型半導体層4が積層された二次電池のI−V特性を評価することができる。充電層3があり2種類の半導体層を有さないテスト構造体22cでは、充電層3単層の二次電池のI−V特性を評価することができる。電池21と同層構成のテスト構造体22g、22hでは、二次電池のI−V特性を評価することができる。このように、テスト構造体22をそれぞれ診断することで、確実に不具合のあるプロセスを特定することができる。   For example, in the test structures 22e and 22f having no charge layer 3 and one kind of semiconductor layer, the IV characteristics of the N-type semiconductor layer 2 or the P-type semiconductor layer 4 can be evaluated. Further, in the test structure 22d having no charge layer 3 and two kinds of semiconductor layers, the IV characteristics of the diode in which the N-type semiconductor layer 2 and the P-type semiconductor layer 4 are joined can be evaluated. In the test structures 22a and 22b having the charge layer 3 and one kind of semiconductor layer, the IV characteristics of the secondary battery in which the N-type semiconductor layer 2 or the P-type semiconductor layer 4 is stacked on the charge layer 3 are evaluated. be able to. In the test structure 22c that has the charge layer 3 and does not have two types of semiconductor layers, the IV characteristics of the secondary battery having a single charge layer 3 can be evaluated. With the test structures 22g and 22h having the same layer configuration as the battery 21, the IV characteristics of the secondary battery can be evaluated. Thus, by diagnosing each test structure 22, it is possible to reliably identify a defective process.

例えば、テスト構造体22a〜22fのI−V特性に基づいて、不具合がある層を特定することができる。6種類の欠層構成テスト構造体22a〜22fのうち、I−V特性が所定の基準を満たさないテスト構造体22a〜22fを特定する。例えば、予め正常な電池21を有する中間構造体100について、テスト構造体22a〜22fのI−V特性を測定しておき、その結果に基づいて許容範囲内を判定する基準となる評価基準を定めておく。その評価基準とテスト構造体22a〜22fの特性結果を比較する。   For example, the defective layer can be identified based on the IV characteristics of the test structures 22a to 22f. Among the six types of missing layer structure test structures 22a to 22f, test structures 22a to 22f whose IV characteristics do not satisfy a predetermined standard are specified. For example, with respect to the intermediate structure 100 having the normal battery 21 in advance, the IV characteristics of the test structures 22a to 22f are measured, and based on the result, an evaluation criterion is set as a criterion for judging the allowable range. Keep it. The evaluation criteria and the characteristic results of the test structures 22a to 22f are compared.

すなわち、測定したテスト構造体の特性が、その評価基準を満たしている場合は、そのテスト構造体は正常と判定され、満たさない場合は、そのテスト構造体22a〜22fは異常と判定される。異常と判定されたテスト構造体22a〜22fと正常と判定されたテスト構造体とにおける層構成の違いに基づいて、正常な層と、異常な層とを判別することができる。具体的には、P型半導体層4があるテスト構造体22b、22d、22f、22h、22gでの特性が評価基準を満たさず、P型半導体層4のないテスト構造体22a、22c、22eが評価基準を満たす場合、P型半導体層3に異常があると判定する。   That is, if the measured characteristics of the test structure satisfy the evaluation criteria, the test structure is determined to be normal, and if not, the test structures 22a to 22f are determined to be abnormal. Based on the difference in layer configuration between the test structures 22a to 22f determined to be abnormal and the test structures determined to be normal, the normal layer and the abnormal layer can be determined. Specifically, the characteristics of the test structures 22b, 22d, 22f, 22h, and 22g with the P-type semiconductor layer 4 do not satisfy the evaluation criteria, and the test structures 22a, 22c, and 22e without the P-type semiconductor layer 4 are provided. When the evaluation criteria are satisfied, it is determined that the P-type semiconductor layer 3 is abnormal.

このようにすることで、どの製造プロセスで異常が生じたかを特定することができる。異常が生じたプロセスが特定された場合、その製造プロセスにフィードバックする。このようにすることで、製造プロセスを改善することができ、以降のロットでのプロセス不具合の発生を防ぐことができる。よって、歩留まりを向上することができ、生産性を向上することができる。   In this way, it is possible to specify in which manufacturing process the abnormality has occurred. When a process in which an abnormality has occurred is identified, it is fed back to the manufacturing process. By doing in this way, a manufacturing process can be improved and generation | occurrence | production of the process malfunction in subsequent lots can be prevented. Therefore, yield can be improved and productivity can be improved.

このように、本実施形態では測定された特性値からプロセスの出来具合を確認するためのテスト構造体22が設けられている。さらに、テスト構造体22a〜22fを基材10上に複数形成しているため、プロセス異常だけでなく、ユニットプロセス、ユニットデバイスとの関連を把握することができる。異常が検出された場合、プロセス条件にフィードバックすることで、量子電池の特性向上や品質を安定させることが可能となる。もちろん、テスト構造体22のそれぞれについてI−V特性以外の測定を行ってもよく、それ以外の特性や複数の特性を測定してもよい。   As described above, in the present embodiment, the test structure 22 for confirming the performance of the process from the measured characteristic value is provided. Furthermore, since a plurality of test structures 22a to 22f are formed on the base material 10, not only a process abnormality but also a relationship with a unit process and a unit device can be grasped. When an abnormality is detected, it is possible to improve the characteristics of the quantum battery and stabilize the quality by feeding back to the process conditions. Of course, each of the test structures 22 may be measured other than the IV characteristic, or other characteristics or a plurality of characteristics may be measured.

さらに、本実施の形態では、第1電極層1と第2電極層5との間に、各層の単層のみが形成されたテスト構造体22c、22e、22fや、充電層3がないテスト構造体22d、22e、22fが形成されている。異常により電池性能が低下した場合、ステップS7において各層構成層単独の電気特性を確認することで、どの層に異常があったのか、いつから異常が発生したのかを容易に検出することができる。例えば、中間構造体100における電池21の性能を評価した際に異常があった場合、同じ中間構造体100におけるテスト構造体22のI−V特性を測定する。図5のように各層の正常時のI−V特性と異常時のI−V特性を比較し、どの層で異常が発生しているのかを確認できる。また、各層の電気特性から関連をつかみ、プロセス条件にフィードバックし特性向上や品質安定するためにも使用することができる。本実施の形態にかかる製造方法により、電池21の品質を管理することができるため、生産性を向上することができる。   Further, in the present embodiment, test structures 22c, 22e, and 22f in which only a single layer of each layer is formed between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5, or a test structure without the charging layer 3 Body 22d, 22e, 22f is formed. When the battery performance is deteriorated due to the abnormality, it is possible to easily detect which layer has an abnormality and when the abnormality has occurred by confirming the electrical characteristics of each layer constituting layer alone in step S7. For example, when there is an abnormality when the performance of the battery 21 in the intermediate structure 100 is evaluated, the IV characteristics of the test structure 22 in the same intermediate structure 100 are measured. As shown in FIG. 5, the normal IV characteristic and abnormal IV characteristic of each layer can be compared to confirm in which layer an abnormality has occurred. It can also be used to improve the characteristics and stabilize the quality by grasping the relationship from the electrical characteristics of each layer and feeding back to the process conditions. Since the quality of the battery 21 can be managed by the manufacturing method according to the present embodiment, the productivity can be improved.

本実施の形態に示すように、中間構造体100にテスト構造体22を設けることで、より適切な診断が可能になる。例えば、異常が発生した層を特定することや、面内分布を測定することが可能になる   As shown in this embodiment, providing the test structure 22 in the intermediate structure 100 enables more appropriate diagnosis. For example, it becomes possible to identify the layer where an abnormality has occurred and to measure the in-plane distribution

なお、ステップS7で異常と判定された中間構造体100において、複数の電池21のうちの一部が正常と判断されている電池が含まれている場合がある。この場合、正常な電池21を、テスト構造体22、及び異常と判定された電池21から切り離す。こうすることで、正常と判定された電池21のみを取り出すことが可能となる。ステップS9で説明した方法によって、正常な電池21をテスト構造体22、及び異常と判定された電池21から分離することができる。   Note that the intermediate structure 100 determined to be abnormal in step S7 may include a battery in which some of the batteries 21 are determined to be normal. In this case, the normal battery 21 is disconnected from the test structure 22 and the battery 21 determined to be abnormal. By doing so, it is possible to take out only the battery 21 determined to be normal. The normal battery 21 can be separated from the test structure 22 and the battery 21 determined to be abnormal by the method described in step S9.

また、ステップS7で異常と判定された中間構造体100において、複数の電池21のうちの一部が異常と判定されている場合がある。この場合、異常と判定された電池21と隣接するテスト構造体22だけをステップS8で診断するようにしてもよい。   Moreover, in the intermediate structure 100 determined to be abnormal in step S7, some of the plurality of batteries 21 may be determined to be abnormal. In this case, only the test structure 22 adjacent to the battery 21 determined to be abnormal may be diagnosed in step S8.

なお、本実施の形態では、基材10として絶縁性基板を用いたが、シート状の部材を基材10として用いてもよい。さらに、基材10に4つの電池21を形成する構成が示されているが、基材10に形成する電池21の数、大きさ、形状については特に限定されるものではない。   In this embodiment, an insulating substrate is used as the base material 10, but a sheet-like member may be used as the base material 10. Furthermore, although the structure which forms the four batteries 21 in the base material 10 is shown, it does not specifically limit about the number of the batteries 21 formed in the base material 10, a magnitude | size, and a shape.

また、ステップS7の電池性能を評価した後、基材10を切断することで、電池21からテスト構造体22を切り離している。このようにすることで、基材10の不要な部分、すなわちテスト構造体形成領域12が最終的な電池21から分離されるため、電池21をより小型化することができる。   In addition, after evaluating the battery performance in step S <b> 7, the test structure 22 is separated from the battery 21 by cutting the base material 10. By doing in this way, since the unnecessary part of the base material 10, ie, the test structure formation area 12, is separated from the final battery 21, the battery 21 can be further downsized.

なお、上記の説明では、第1電極層1と第2電極層5との間に配置されたN型半導体層2、充電層3、及びP型半導体層4の全組み合わせを設けているため、6種類のテスト構造体22a〜22fを形成している。これにより、より適切に診断することができる。もちろん、6種類全てのテスト構造体22a〜22fを形成しなくてもよい。すなわち、中間構造体100には、テスト構造体22a〜22fの少なくとも1種が形成されていればよい。そして、テスト構造体22の電気的特性を測定することで、各層を適切に診断することができる。   In the above description, since all combinations of the N-type semiconductor layer 2, the charging layer 3, and the P-type semiconductor layer 4 disposed between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5 are provided, Six types of test structures 22a to 22f are formed. Thereby, it can diagnose more appropriately. Of course, it is not necessary to form all six types of test structures 22a to 22f. That is, it is sufficient that at least one of the test structures 22a to 22f is formed in the intermediate structure 100. Each layer can be appropriately diagnosed by measuring the electrical characteristics of the test structure 22.

例えば、充電層3が設けられていない層構成のテスト構造体22を形成するようにしてもよい。こうすることで、N型半導体層2、及びP型半導体層4の特性を適切に診断することができる。   For example, you may make it form the test structure 22 of the layer structure in which the charge layer 3 is not provided. By doing so, the characteristics of the N-type semiconductor layer 2 and the P-type semiconductor layer 4 can be appropriately diagnosed.

また、N型半導体層2、及びP型半導体層4のいずれか一方が形成されていない層構成のテスト構造体22を形成するようにしてもよい。換言すると、充電層3が第1電極層1、及び第2電極層5の少なくとも一方と接触しているテスト構造体22を形成する。こうすることで充電層3の特性を適切に診断することができる。   Alternatively, a test structure 22 having a layer configuration in which any one of the N-type semiconductor layer 2 and the P-type semiconductor layer 4 is not formed may be formed. In other words, the test structure 22 in which the charging layer 3 is in contact with at least one of the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5 is formed. By doing so, the characteristics of the charge layer 3 can be properly diagnosed.

テスト構造体22が複数設けられ、複数のテスト構造体22は、第1電極層1及び第2電極層5の間に配置された層構成が異なるようにしてもよい。こうすることで、各層を適切に診断することができ、不具合のある製造工程を判別することができる。   A plurality of test structures 22 may be provided, and the plurality of test structures 22 may have different layer configurations disposed between the first electrode layer 1 and the second electrode layer 5. By doing so, each layer can be properly diagnosed and a defective manufacturing process can be identified.

実施の形態2.
本実施の形態にかかる電池の中間構造体200の構成について、図6を用いて説明する。図6は、中間構造体200の構成を模式的に示す断面図である。本実施の形態では、基材10としてシート状の部材が用いられている。絶縁性の基材10の上面、及び下面の両面に、電池21が形成されている。
Embodiment 2. FIG.
A configuration of the intermediate structure 200 of the battery according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the intermediate structure 200. In the present embodiment, a sheet-like member is used as the base material 10. Batteries 21 are formed on both the upper and lower surfaces of the insulating base material 10.

本実施の形態では、シート状の基材10の両面に電池21が設けられている。したがって、より大容量の電池21が実現可能となる。さらに、テスト構造体22a〜22hも、基材10の両面に設けられている。基材10の両面に設けられたテスト構造体22a〜22hについて、実施の形態1と同様に電気特性を測定する。これにより、基材10の両面の性能のばらつき、面内の傾向などを診断することができる。   In the present embodiment, the batteries 21 are provided on both surfaces of the sheet-like base material 10. Therefore, a battery 21 having a larger capacity can be realized. Furthermore, the test structures 22 a to 22 h are also provided on both surfaces of the base material 10. The electrical characteristics of the test structures 22a to 22h provided on both surfaces of the substrate 10 are measured in the same manner as in the first embodiment. Thereby, the dispersion | variation in the performance of both surfaces of the base material 10, an in-plane tendency, etc. can be diagnosed.

本実施の形態における電池の製造工程は、実施の形態1で示した図4と同様のフローである。例えば、基材10の一方の面に第1電極層1を形成した後、他方の面に第1電極層1を形成する。このように、基材10の両方の面に成膜を行った後、次の層の成膜を行っていく。このように上面と下面とで1工程毎に交互に行うことで、両面の電池21の特性をほぼ同じとすることができる。両面の充電層3の焼成工程を一度に行うことで、両面の充電層3の熱履歴を同じとすることができる。もちろん、基材10の一方の面に、連続して2層以上形成した後、他方の面に層を形成してもよい。また、両面に同時に層を形成してもよい。   The manufacturing process of the battery in the present embodiment is the same flow as in FIG. 4 shown in the first embodiment. For example, after forming the first electrode layer 1 on one surface of the substrate 10, the first electrode layer 1 is formed on the other surface. Thus, after film-forming on both surfaces of the base material 10, the next layer is formed. Thus, by alternately performing the process on the upper surface and the lower surface for each process, the characteristics of the batteries 21 on both surfaces can be made substantially the same. By performing the baking process of the charging layers 3 on both sides at once, the thermal history of the charging layers 3 on both sides can be made the same. Of course, after two or more layers are continuously formed on one surface of the substrate 10, a layer may be formed on the other surface. Moreover, you may form a layer on both surfaces simultaneously.

図6では、基材10の両面におけるテスト構造体22a〜22hの平面配置が同じとなっている。これにより、上面のテスト構造体22と下面のテスト構造体22とを同じ条件で成膜することができる。さらに、成膜時に同じマスクを用いることが可能となる。   In FIG. 6, the planar arrangement of the test structures 22a to 22h on both surfaces of the base material 10 is the same. Thus, the upper test structure 22 and the lower test structure 22 can be formed under the same conditions. Furthermore, the same mask can be used during film formation.

もちろん、基材10の両面におけるテスト構造体22a〜22hの平面配置は、異なっていてもよい。例えば、図6では、上面のテスト構造体22aと下面のテスト構造体22aが同じ平面位置となっているが、異なる層構成のテスト構造体22が同じ平面位置となっていてもよい。例えば、上面のテスト構造体22aとテスト構造体22bとが同じ平面位置となっていてもよい。あるいは、上面のテスト構造体22と下面のテスト構造体22とがずれて配置されていてもよい。例えば、上面のテスト構造体22aとテスト構造体22bとの間の平面位置に、下面のテスト構造体22aを配置するようにしてもよい。こうすることで、より詳細な面内分布を評価することが可能になる。なお、基材10に導電性材料を用いて、基材10を第1電極層1と兼ねさせてもよい。この場合、基材10の両面の第1電極層1を省略することができる。   Of course, the planar arrangement of the test structures 22a to 22h on both surfaces of the substrate 10 may be different. For example, in FIG. 6, the test structure 22a on the upper surface and the test structure 22a on the lower surface are at the same planar position, but the test structures 22 having different layer configurations may be at the same planar position. For example, the test structure 22a on the upper surface and the test structure 22b may be at the same planar position. Alternatively, the test structure 22 on the upper surface and the test structure 22 on the lower surface may be shifted from each other. For example, the lower test structure 22a may be arranged at a planar position between the upper test structure 22a and the test structure 22b. This makes it possible to evaluate a more detailed in-plane distribution. In addition, you may make the base material 10 serve as the 1st electrode layer 1 using a conductive material for the base material 10. In this case, the first electrode layers 1 on both surfaces of the substrate 10 can be omitted.

実施の形態3.
本実施の形態にかかる電池の中間構造体300の構成について、図7を用いて説明する。図7は、中間構造体300の構成を模式的に示す断面図である。本実施の形態3では、電池31の断面構成が、実施の形態1、2の電池21と異なっている。なお、中間構造体300の平面図は図2と同じなので省略する。また、実施の形態1、2と重複する内容についても適宜説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
A configuration of the intermediate structure 300 of the battery according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the intermediate structure 300. In the third embodiment, the cross-sectional configuration of the battery 31 is different from the battery 21 of the first and second embodiments. The plan view of the intermediate structure 300 is the same as FIG. Also, the description overlapping with the first and second embodiments will be omitted as appropriate.

本実施の形態にかかる中間構造体300では、電池31に、N型半導体層2が設けられていない層構成となっている。すなわち、電池31において、下から順番に、第1電極層1、充電層3、P型半導体層4、及び第2電極層5が基材10の上に形成されている。   The intermediate structure 300 according to the present embodiment has a layer configuration in which the battery 31 is not provided with the N-type semiconductor layer 2. That is, in the battery 31, the first electrode layer 1, the charging layer 3, the P-type semiconductor layer 4, and the second electrode layer 5 are formed on the base material 10 in order from the bottom.

電池31の層構成が実施の形態1と異なっているため、テスト構造体32の種類が実施の形態1と異なっている。電池31がN型半導体層2を含んでいないため、テスト構造体32もN型半導体層2を含んでいない。このため、テスト構造体32の種類が少なくなっている。ここでは、基材10に、4種類のテスト構造体32g、32h、32c、32fが設けられている。具体的には、電池31の電極層間が2層構成となっているので、テスト構造体32の電極層間の構成が1層又は2層構成となっている。   Since the layer configuration of the battery 31 is different from that of the first embodiment, the type of the test structure 32 is different from that of the first embodiment. Since the battery 31 does not include the N-type semiconductor layer 2, the test structure 32 also does not include the N-type semiconductor layer 2. For this reason, the types of test structures 32 are reduced. Here, the base material 10 is provided with four types of test structures 32g, 32h, 32c, and 32f. Specifically, since the electrode layers of the battery 31 have a two-layer structure, the structure between the electrode layers of the test structure 32 has a one-layer structure or a two-layer structure.

テスト構造体32g、32hは、電池31と同じ層構成となっている同層構成テスト構造体である。すなわち、テスト構造体32g、32hは、基材10の上に、第1電極層1、充電層3、P型半導体層4、第2電極層5がこの順番で形成された層構成を有している。テスト構造体32g、32hの電極層間の層構成が、P型半導体層4、及び充電層3の2層構成となっている。   The test structures 32g and 32h are the same layer configuration test structures having the same layer configuration as the battery 31. That is, the test structures 32g and 32h have a layer configuration in which the first electrode layer 1, the charging layer 3, the P-type semiconductor layer 4, and the second electrode layer 5 are formed on the base material 10 in this order. ing. The layer structure between the electrode layers of the test structures 32g and 32h is a two-layer structure of the P-type semiconductor layer 4 and the charging layer 3.

そして、テスト構造体32c、32fの電極層間の層構成が、P型半導体層4、又は充電層3を含む単層構成となっている。テスト構造体32c、32fは、電池31と異なる層構成となっている欠層構成テスト構造体である。   The layer structure between the electrode layers of the test structures 32 c and 32 f is a single layer structure including the P-type semiconductor layer 4 or the charging layer 3. The test structures 32 c and 32 f are missing layer configuration test structures having a layer configuration different from that of the battery 31.

テスト構造体32cの層構成は、実施の形態1のテスト構造体22cと同様になっている。すなわち、テスト構造体32cは、基材10の上に、第1電極層1、充電層3、及び第2電極層5が設けられている。すなわち、テスト構造体32cは、電池31からP型半導体層4が除かれた層構成を有している。   The layer structure of the test structure 32c is the same as that of the test structure 22c of the first embodiment. That is, the test structure 32 c is provided with the first electrode layer 1, the charging layer 3, and the second electrode layer 5 on the base material 10. That is, the test structure 32 c has a layer configuration in which the P-type semiconductor layer 4 is removed from the battery 31.

テスト構造体32fの層構成は、実施の形態1のテスト構造体22fと同様になっている。すなわち、テスト構造体32fは、基材10の上に、第1電極層1、P型半導体層4、及び第2電極層5が設けられている。すなわち、テスト構造体32fは、電池31から充電層3が除かれた層構成を有している。   The layer structure of the test structure 32f is the same as that of the test structure 22f of the first embodiment. That is, the test structure 32 f is provided with the first electrode layer 1, the P-type semiconductor layer 4, and the second electrode layer 5 on the substrate 10. That is, the test structure 32 f has a layer configuration in which the charging layer 3 is removed from the battery 31.

テスト構造体32gと電池31では、P型半導体層4のパターンが一体的に形成されている。テスト構造体32hのP型半導体層4のパターンは、電池31及び他のテスト構造体22のP型半導体層4のパターンと独立したパターンとなっている。テスト構造体32fのP型半導体層4のパターンは、電池31及び他のテスト構造体22のP型半導体層4のパターンと独立したパターンとなっている。   In the test structure 32g and the battery 31, the pattern of the P-type semiconductor layer 4 is integrally formed. The pattern of the P-type semiconductor layer 4 of the test structure 32 h is a pattern independent of the pattern of the P-type semiconductor layer 4 of the battery 31 and other test structures 22. The pattern of the P-type semiconductor layer 4 of the test structure 32 f is a pattern independent of the pattern of the P-type semiconductor layer 4 of the battery 31 and the other test structures 22.

テスト構造体32gとテスト構造体32hとテスト構造体32cと電池31とで、充電層3のパターンが一体的に形成されている。すなわち、テスト構造体32gとテスト構造体32hとテスト構造体32cと電池31との間において、充電層3が分離されていない。   The pattern of the charge layer 3 is integrally formed by the test structure 32g, the test structure 32h, the test structure 32c, and the battery 31. That is, the charge layer 3 is not separated between the test structure 32 g, the test structure 32 h, the test structure 32 c, and the battery 31.

電池31、テスト構造体32g、テスト構造体32h、テスト構造体32c、テスト構造体32fとで、第2電極層5は、独立したパターンとなっている。   In the battery 31, the test structure 32g, the test structure 32h, the test structure 32c, and the test structure 32f, the second electrode layer 5 has an independent pattern.

このように、電池31が実施の形態1と異なる層構成となっていても、基材10の上にテスト構造体32を形成することで、適切に診断することができる。よって、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Thus, even if the battery 31 has a layer structure different from that of the first embodiment, it is possible to appropriately diagnose by forming the test structure 32 on the base material 10. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態4.
本実施の形態にかかる電池の中間構造体400の構成について、図8及び図9を用いて説明する。図8は、中間構造体400の構成を模式的に示す平面図であり、図9はその断面図である。
Embodiment 4 FIG.
The configuration of the battery intermediate structure 400 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a plan view schematically showing the configuration of the intermediate structure 400, and FIG. 9 is a cross-sectional view thereof.

本実施の形態4では、基材10の長尺帯状の導電性シートを用いている。具体的には、図8に示すように、Y方向を長手方向とし、X方向を短手方向(幅方向)とする帯状の導電性シートが基材10として用いられている。そして、導電性の基材10が第1電極層1を兼ねている。すなわち、基材10自体が第1電極層1として機能する。したがって、診断時や充放電時には、基材10がプローブや端子と接続される。   In the fourth embodiment, a long belt-like conductive sheet of the base material 10 is used. Specifically, as shown in FIG. 8, a strip-shaped conductive sheet having the Y direction as the longitudinal direction and the X direction as the short direction (width direction) is used as the substrate 10. The conductive substrate 10 also serves as the first electrode layer 1. That is, the base material 10 itself functions as the first electrode layer 1. Therefore, the base material 10 is connected to the probe and the terminal at the time of diagnosis or charge / discharge.

図8に示すように、電池形成領域11は、Y方向を長手方向とする帯状の領域となる。そして、帯状の電池形成領域11の両側に、テスト構造体形成領域12が設けられている。すなわち、電池形成領域11の+X側、及び−X側にそれぞれテスト構造体形成領域12が設けられる。図8では、+X側のテスト構造体形成領域12をテスト構造体形成領域12aとし、−X側のテスト構造体形成領域12をテスト構造体形成領域12bとしている   As shown in FIG. 8, the battery formation region 11 is a band-like region with the Y direction as the longitudinal direction. Test structure forming regions 12 are provided on both sides of the belt-shaped battery forming region 11. That is, the test structure forming regions 12 are provided on the + X side and the −X side of the battery forming region 11 respectively. In FIG. 8, the test structure forming region 12 on the + X side is a test structure forming region 12a, and the test structure forming region 12 on the -X side is a test structure forming region 12b.

そして、テスト構造体形成領域12a、12bのそれぞれには、Y方向に沿って、複数のテスト構造体22が配列されている。例えば、+X側のテスト構造体形成領域12aには、複数のテスト構造体22a〜22hがY方向に沿って1列に形成されている。同様に、−X側のテスト構造体形成領域12bには、複数のテスト構造体22a〜22hがY方向に沿って1列に形成されている。   A plurality of test structures 22 are arranged along the Y direction in each of the test structure forming regions 12a and 12b. For example, in the test structure forming region 12a on the + X side, a plurality of test structures 22a to 22h are formed in one row along the Y direction. Similarly, in the −X side test structure forming region 12b, a plurality of test structures 22a to 22h are formed in one row along the Y direction.

テスト構造体形成領域12a、12bのそれぞれにおいて、テスト構造体22a、テスト構造体22b、テスト構造体22c、テスト構造体22d、テスト構造体22e、テスト構造体22f、テスト構造体22g、及びテスト構造体22hが順番に配置されている。すなわち、Y方向において、異なる種類のテスト構造体22a〜22hが順番に配置されている。   In each of the test structure formation regions 12a and 12b, the test structure 22a, the test structure 22b, the test structure 22c, the test structure 22d, the test structure 22e, the test structure 22f, the test structure 22g, and the test structure The bodies 22h are arranged in order. That is, different types of test structures 22a to 22h are sequentially arranged in the Y direction.

さらに、両側のテスト構造体形成領域12a、12bにおいて、同種のテスト構造体22のY方向位置が同じとなっている。例えば、テスト構造体形成領域12aのテスト構造体22aは、テスト構造体形成領域12bのテスト構造体22aとY方向位置にある。テスト構造体22b〜22hについても、同様に、同種のY方向位置がテスト構造体形成領域12a、テスト構造体形成領域12bとで一致している。   Further, in the test structure forming regions 12a and 12b on both sides, the same direction of the test structure 22 in the Y direction is the same. For example, the test structure 22a in the test structure formation region 12a is located at the Y-direction position with the test structure 22a in the test structure formation region 12b. Similarly, in the test structures 22b to 22h, the same kind of Y-direction position is the same in the test structure forming region 12a and the test structure forming region 12b.

図8に示すように、電池形成領域11はY方向に長く続いている。そして、電池21を評価した部分の両側に配置されたテスト構造体22を診断する。例えば、電池21の性能評価で異常が発生したY方向位置周辺のテスト構造体22を診断する。このようにすることで、適切に診断することができる。よって、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、正常な電池21については、その両側のテスト構造体形成領域12a、12bから分離する。   As shown in FIG. 8, the battery formation region 11 continues long in the Y direction. And the test structure 22 arrange | positioned on both sides of the part which evaluated the battery 21 is diagnosed. For example, the test structure 22 around the position in the Y direction where an abnormality has occurred in the performance evaluation of the battery 21 is diagnosed. By doing in this way, it can diagnose appropriately. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, the normal battery 21 is separated from the test structure forming regions 12a and 12b on both sides thereof.

なお、図8では電池形成領域11の両側にテスト構造体形成領域12a、12bを形成した構成となっているが、電池形成領域11の片側にだけテスト構造体形成領域12を形成してもよい。すなわち、図8において、+X側のテスト構造体形成領域12aのみを設ける構成としてもよい。この場合、テスト構造体形成領域12の除去分離を容易に行うことができる。   In FIG. 8, the test structure forming regions 12 a and 12 b are formed on both sides of the battery forming region 11. However, the test structure forming region 12 may be formed only on one side of the battery forming region 11. . That is, in FIG. 8, only the + X side test structure forming region 12a may be provided. In this case, the removal and separation of the test structure forming region 12 can be easily performed.

また、第4の実施形態では、電池21はすべての層がY方向に連続的に形成されている場合の例が示されているが、第2電極層5をY方向に分離して、断続的に形成してもよい。さらには、第2電極層5及びP型半導体層4をY方向に分離して、断続的に形成してもよい。この場合は、電池21の異常個所の特定が容易になり、評価に用いるテスト構造体22の選定も容易になる。また、電池21の一部に異常が認められた場合には、異常部分を除去するように、中間構造体400をX方向に切断してもよい。   In the fourth embodiment, an example in which all the layers of the battery 21 are continuously formed in the Y direction is shown. However, the second electrode layer 5 is separated in the Y direction and intermittently. It may be formed automatically. Furthermore, the second electrode layer 5 and the P-type semiconductor layer 4 may be separated intermittently in the Y direction. In this case, it is easy to identify an abnormal part of the battery 21, and it is easy to select the test structure 22 used for the evaluation. Moreover, when an abnormality is recognized in a part of the battery 21, the intermediate structure 400 may be cut in the X direction so as to remove the abnormal part.

なお、上記の実施の形態1〜4では、同層構成テスト構造体と欠層構成テスト構造体の両方を有する構成について説明したが、欠層構成テスト構造体のみを設けても良い。   In the first to fourth embodiments described above, the configuration having both the same layer configuration test structure and the missing layer configuration test structure has been described. However, only the missing layer configuration test structure may be provided.

なお、上記の説明では、電池21の電極層間に、N型半導体層2、充電層3、P型半導体層4が設けられている構成については説明したが、N型半導体層2、充電層3、P型半導体層4以外の層が設けられていてもよい。この場合においても、電池21の電極間の一部の層をテスト構造体22に形成することが好ましい。こうすることで、追加した機能層を診断することができる。   In the above description, the configuration in which the N-type semiconductor layer 2, the charging layer 3, and the P-type semiconductor layer 4 are provided between the electrode layers of the battery 21 has been described. A layer other than the P-type semiconductor layer 4 may be provided. Even in this case, it is preferable to form a part of the layer between the electrodes of the battery 21 on the test structure 22. By doing so, the added functional layer can be diagnosed.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態による限定は受けない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention includes the appropriate deformation | transformation which does not impair the objective and advantage, Furthermore, the limitation by said embodiment is not received.

1 第1電極層
2 N型半導体層
3 充電層
4 P型半導体層
5 第2電極層
10 基材
11 電池形成領域
12 テスト構造体形成領域
21 電池
22 テスト構造体
31 電池
32 テスト構造体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st electrode layer 2 N type semiconductor layer 3 Charging layer 4 P type semiconductor layer 5 2nd electrode layer 10 Base material 11 Battery formation area 12 Test structure formation area 21 Battery 22 Test structure 31 Battery 32 Test structure

Claims (15)

同一基材上に1つ以上の二次電池と1つ以上のテスト構造体とが設けられた二次電池用中間構造体であって、
前記二次電池及び前記テスト構造体は、第1電極層と第2電極層とをそれぞれ備え、
前記二次電池と前記テスト構造体とで、前記第1電極層は一体的なパターンとして形成されており、
前記第2電極層は、前記二次電池と前記テスト構造体との間で分離しており、
前記二次電池では、前記第1電極層と前記第2電極層との間に、複数の層が積層されており、
前記複数の層には、少なくとも金属酸化物半導体層と充電層とが含まれており、
前記テスト構造体では、前記第1電極層と前記第2電極層との間に、前記複数の層のうちの一部の層が設けられている、
二次電池用中間構造体。
An intermediate structure for a secondary battery in which one or more secondary batteries and one or more test structures are provided on the same substrate,
The secondary battery and the test structure each include a first electrode layer and a second electrode layer,
In the secondary battery and the test structure, the first electrode layer is formed as an integral pattern,
The second electrode layer is separated between the secondary battery and the test structure,
In the secondary battery, a plurality of layers are laminated between the first electrode layer and the second electrode layer,
The plurality of layers include at least a metal oxide semiconductor layer and a charge layer,
In the test structure, a part of the plurality of layers is provided between the first electrode layer and the second electrode layer.
Intermediate structure for secondary battery.
前記テスト構造体が複数設けられ、
複数の前記テスト構造体の間で、前記第2電極層が分離している請求項1に記載の二次電池用中間構造体。
A plurality of the test structures are provided,
The intermediate structure for a secondary battery according to claim 1, wherein the second electrode layer is separated between the plurality of test structures.
複数の前記テスト構造体には、前記第1電極層と第2電極層との間に前記充電層が設けられていないテスト構造体が含まれていることを特徴とする請求項2に記載の二次電池用中間構造体。   3. The test structure according to claim 2, wherein the plurality of test structures include a test structure in which the charging layer is not provided between the first electrode layer and the second electrode layer. Intermediate structure for secondary battery. 複数の前記テスト構造体には、前記第1電極層と第2電極層との間の前記充電層が前記第1電極層、及び前記第2電極層の少なくとも一方と接触しているテスト構造体が含まれていることを特徴とする請求項2、又は3に記載の二次電池用中間構造体。   The plurality of test structures include a test structure in which the charging layer between the first electrode layer and the second electrode layer is in contact with at least one of the first electrode layer and the second electrode layer. The intermediate structure for secondary batteries according to claim 2, wherein the intermediate structure for secondary batteries is included. 複数の前記テスト構造体の第2電極層は、平面視形状が同じであることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の二次電池用中間構造体。   5. The intermediate structure for a secondary battery according to claim 2, wherein the second electrode layers of the plurality of test structures have the same shape in plan view. 複数の前記テスト構造体は、一つの二次電池に対して複数隣接して設けられていることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の二次電池用中間構造体。   6. The intermediate structure for a secondary battery according to claim 2, wherein a plurality of the test structures are provided adjacent to one secondary battery. 前記複数のテスト構造体には、前記第1電極層と第2電極層との間に配置されている層構成が互いに異なっているテスト構造体が含まれていることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の二次電池用中間構造体。   3. The test structures according to claim 2, wherein the plurality of test structures include test structures having different layer configurations disposed between the first electrode layer and the second electrode layer. The intermediate structure for secondary batteries of any one of -6. 前記二次電池は、前記第1電極層と第2電極層との間に積層された層構成が、前記金属酸化物半導体層、及び前記充電層の2層構成となっており、
前記複数のテスト構造体には、
前記第1電極層と第2電極層との間に、前記充電層が配置されたテスト構造体と、
前記第1電極層と第2電極層との間に、前記金属酸化物半導体層が配置されたテスト構造体と、
が含まれている請求項7に記載の二次電池用中間構造体。
In the secondary battery, the layer configuration laminated between the first electrode layer and the second electrode layer is a two-layer configuration of the metal oxide semiconductor layer and the charging layer,
The plurality of test structures include
A test structure in which the charging layer is disposed between the first electrode layer and the second electrode layer;
A test structure in which the metal oxide semiconductor layer is disposed between the first electrode layer and the second electrode layer;
The secondary battery intermediate structure according to claim 7, wherein:
前記金属酸化物半導体層には、互いに異なる第1金属酸化物半導体層、及び、第2金属酸化物半導体層が含まれており、
前記二次電池には、前記第1電極層と第2電極層との間に、前記第1金属酸化物半導体層、前記充電層、及び前記第2金属酸化物半導体層が配置され、
複数の前記テスト構造体には、
前記第1電極層と第2電極層との間に、前記第1金属酸化物半導体層、及び前記充電層が配置されたテスト構造体と、
前記第1電極層と第2電極層との間に、前記充電層、及び前記第2金属酸化物半導体層が配置されたテスト構造体と、
前記第1電極層と第2電極層との間に、前記充電層が配置されたテスト構造体と、
前記第1電極層と第2電極層との間に、前記第1金属酸化物半導体層、及び前記第2金属酸化物半導体層が配置されたテスト構造体と、
前記第1電極層と第2電極層との間に、前記第1金属酸化物半導体層が配置されたテスト構造体と、
前記第1電極層と第2電極層の間に、前記第2金属酸化物半導体層が配置されたテスト構造体と、が含まれている請求項7に記載の二次電池用中間構造体。
The metal oxide semiconductor layer includes different first metal oxide semiconductor layers and second metal oxide semiconductor layers,
In the secondary battery, the first metal oxide semiconductor layer, the charging layer, and the second metal oxide semiconductor layer are disposed between the first electrode layer and the second electrode layer,
The plurality of test structures include
A test structure in which the first metal oxide semiconductor layer and the charging layer are disposed between the first electrode layer and the second electrode layer;
A test structure in which the charging layer and the second metal oxide semiconductor layer are disposed between the first electrode layer and the second electrode layer;
A test structure in which the charging layer is disposed between the first electrode layer and the second electrode layer;
A test structure in which the first metal oxide semiconductor layer and the second metal oxide semiconductor layer are disposed between the first electrode layer and the second electrode layer;
A test structure in which the first metal oxide semiconductor layer is disposed between the first electrode layer and the second electrode layer;
The intermediate structure for a secondary battery according to claim 7, further comprising: a test structure in which the second metal oxide semiconductor layer is disposed between the first electrode layer and the second electrode layer.
前記二次電池、及び前記テスト構造体が前記基材の両面に設けられている請求項2〜9のいずれか1項に記載の二次電池用中間構造体。   The intermediate structure for a secondary battery according to any one of claims 2 to 9, wherein the secondary battery and the test structure are provided on both surfaces of the base material. 前記テスト構造体には、
前記第1電極層と第2電極層との間に、前記二次電池の前記第1電極層と前記第2電極層との間に積層されている層構成と同じ層構成が形成されたテスト構造体がさらに含まれていることを特徴とする
請求項2〜10のいずれか1項に記載の二次電池用中間構造体。
The test structure includes
Test in which the same layer configuration as the layer configuration laminated between the first electrode layer and the second electrode layer of the secondary battery is formed between the first electrode layer and the second electrode layer The intermediate structure for a secondary battery according to any one of claims 2 to 10, further comprising a structure.
前記基材は、導電性を有し、前記第1電極層を兼ねていることを特徴とする
請求項1〜11のいずれか1項に記載の二次電池用中間構造体。
The intermediate structure for a secondary battery according to claim 1, wherein the base material has conductivity and serves also as the first electrode layer.
請求項1〜12のいずれか1項に記載の二次電池用中間構造体を用意する工程と、
前記テスト構造体の電気的特性を測定する工程と、を備えた二次電池の製造方法。
Preparing an intermediate structure for a secondary battery according to any one of claims 1 to 12,
Measuring the electrical characteristics of the test structure.
前記二次電池用中間構造体に設けられた二次電池の性能を評価する工程をさらに備え、
前記二次電池の性能が所定の基準を満たさない場合に、前記テスト構造体の電気的特性を測定する工程を行う請求項13に記載の二次電池の製造方法。
Further comprising a step of evaluating the performance of the secondary battery provided in the intermediate structure for the secondary battery,
The method of manufacturing a secondary battery according to claim 13, wherein a step of measuring electrical characteristics of the test structure is performed when performance of the secondary battery does not satisfy a predetermined standard.
前記二次電池の性能が所定の基準を満たす場合に、前記二次電池から前記テスト構造体を分離する工程をさらに備えた請求項14に記載の二次電池の製造方法。   The method of manufacturing a secondary battery according to claim 14, further comprising a step of separating the test structure from the secondary battery when the performance of the secondary battery satisfies a predetermined standard.
JP2015144556A 2015-07-22 2015-07-22 Intermediate structure for secondary battery, and method of manufacturing secondary battery Expired - Fee Related JP6502200B2 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015144556A JP6502200B2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Intermediate structure for secondary battery, and method of manufacturing secondary battery
KR1020187002150A KR102037011B1 (en) 2015-07-22 2016-06-23 Intermediate structure for secondary battery and manufacturing method of secondary battery
CN201680042963.5A CN107851590A (en) 2015-07-22 2016-06-23 Method for the intermediate structure unit of secondary cell and for manufacturing secondary cell
EP16827404.1A EP3327757A4 (en) 2015-07-22 2016-06-23 Secondary battery intermediate structure and method for manufacturing secondary battery
PCT/JP2016/003027 WO2017013836A1 (en) 2015-07-22 2016-06-23 Secondary battery intermediate structure and method for manufacturing secondary battery
CA2992808A CA2992808C (en) 2015-07-22 2016-06-23 Intermediate structure unit for secondary cell and method for manufacturing secondary cell
US15/745,652 US10705151B2 (en) 2015-07-22 2016-06-23 Intermediate structure unit for secondary cell and method for manufacturing secondary cell
TW105122602A TWI596823B (en) 2015-07-22 2016-07-18 Intermediate structure unit for secondary cell and method for manufacturing secondary cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015144556A JP6502200B2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Intermediate structure for secondary battery, and method of manufacturing secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017028075A true JP2017028075A (en) 2017-02-02
JP6502200B2 JP6502200B2 (en) 2019-04-17

Family

ID=57834115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015144556A Expired - Fee Related JP6502200B2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Intermediate structure for secondary battery, and method of manufacturing secondary battery

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10705151B2 (en)
EP (1) EP3327757A4 (en)
JP (1) JP6502200B2 (en)
KR (1) KR102037011B1 (en)
CN (1) CN107851590A (en)
CA (1) CA2992808C (en)
TW (1) TWI596823B (en)
WO (1) WO2017013836A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6242573A (en) * 1985-08-20 1987-02-24 Fujitsu Ltd Manufacture of optical semiconductor device
WO2013065094A1 (en) * 2011-10-30 2013-05-10 株式会社日本マイクロニクス Device and method for testing of quantum cell by semiconductor probe

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4084043A (en) * 1976-07-16 1978-04-11 Optel Corporation Photogalvanic cell having a charge storage layer with varying performance characteristics
US4967394A (en) * 1987-09-09 1990-10-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device having a test cell array
JPH06242573A (en) * 1992-10-15 1994-09-02 Fuji Photo Film Co Ltd Treatment of silver halide color photographic sensitive material
EP2078980B1 (en) 2006-11-02 2019-01-09 Guala Technology Co., Ltd. Electric field sensing element and display device making use of the same
US20090104342A1 (en) 2007-10-22 2009-04-23 Applied Materials, Inc. Photovoltaic fabrication process monitoring and control using diagnostic devices
JP2011146631A (en) * 2010-01-18 2011-07-28 Toshiba Corp Nonvolatile semiconductor memory device, and method for manufacturing the same
WO2012035149A1 (en) 2010-09-16 2012-03-22 Connected Zinking S.L. Social discovery network system and method based on mobile positioning
EP2626909B1 (en) * 2010-10-07 2016-09-14 Guala Technology Co., Ltd. Secondary cell
US10036780B2 (en) * 2011-09-05 2018-07-31 Kabushiki Kaisha Nihon Micronics Evaluation apparatus and evaluation method of sheet type cell
KR101654114B1 (en) * 2011-10-30 2016-09-05 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스 Repeatedly chargeable and dischargeable quantum battery
EP2858102B1 (en) 2012-05-31 2020-04-22 Kabushiki Kaisha Nihon Micronics Semiconductor probe for testing quantum cell, test device, and test method
KR20130088820A (en) * 2013-07-19 2013-08-08 주식회사 엘지화학 Terminal contacting parts and jig for charging and discharging of secondary battery with the terminal contacting parts

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6242573A (en) * 1985-08-20 1987-02-24 Fujitsu Ltd Manufacture of optical semiconductor device
WO2013065094A1 (en) * 2011-10-30 2013-05-10 株式会社日本マイクロニクス Device and method for testing of quantum cell by semiconductor probe

Also Published As

Publication number Publication date
EP3327757A1 (en) 2018-05-30
KR20180020272A (en) 2018-02-27
US10705151B2 (en) 2020-07-07
US20180210033A1 (en) 2018-07-26
CA2992808A1 (en) 2017-01-26
WO2017013836A1 (en) 2017-01-26
TW201712937A (en) 2017-04-01
TWI596823B (en) 2017-08-21
CA2992808C (en) 2019-09-24
JP6502200B2 (en) 2019-04-17
CN107851590A (en) 2018-03-27
KR102037011B1 (en) 2019-10-25
EP3327757A4 (en) 2019-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5960810B2 (en) Semiconductor probe, test apparatus and test method for quantum battery test
JP5840697B2 (en) Quantum battery test apparatus and test method using semiconductor probe
JP4781948B2 (en) Solar cell electrode inspection apparatus and solar cell electrode inspection method
TWI554770B (en) Evaluation device and evaluation method of flake battery
US20110151591A1 (en) Photovoltaic cell manufacturing method
KR20160075666A (en) Sheet-Like-Battery Test Device and Sheet-Like-Battery Test Method
WO2017013836A1 (en) Secondary battery intermediate structure and method for manufacturing secondary battery
US20180342603A1 (en) Secondary cell and method for manufacturing secondary cell
TWI666461B (en) Screening method, screening apparatus and method for manufacturing secondary cell
TWI682567B (en) Secondary cell and method for manufacturing secondary cell
TWI654786B (en) Sheet secondary battery and method for manufacturing sheet secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180419

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190320

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6502200

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees